автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование и оптимизация параметров лесного культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами

На правах рукописи

т£-

60665

Лиференко Андрей Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛЕСНОГО КУЛЬТИВАТОРА С ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕМ И ВИБРАЦИОННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2010

004606651

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ВГЛТА)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Посметьев Валерий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бартенев Иван Михайлович

доктор технических наук, профессор Винокуров Василий Николаевич

Ведущая организация:

ОАО Центральное опытно-конструкторское бюро лесохозяйственного машиностроения (141200, г. Пушкино, Московская обл., ул. Институтская, 15 а)

Защита состоится 25 июня 2010 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседаний - ауд. 240).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА)

Автореферат размещён на официальном сайте академии: E-mail: vglta@vglta.vm.ru

Автореферат разослан 20 мая 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Скрыпников А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительные объемы лесокультурных работ при возобновлении леса занимают операции по уходу за лесными культурами на вырубках. Для вырубок характерно наличие большого числа различного рода препятствий, в связи с чем для ухода за лесными культурами традиционно используются культиваторы со сферическими дисковыми рабочими органами. Однако они имеют слабую заглубляющую способность и устойчивость хода на заданной глубине обработки, чем снижается качество обработки почвы. К тому же, для защиты от ударных нагрузок, лесные культиваторы снабжены малоэффективными простейшими пружинными амортизаторами вертикального типа, не способные надежно защитить орудие от поломок при встрече его рабочих органов с крупными препятствиями (корнями, пнями, валунами и т.п.).

Указанные недостатки серийных культиваторов существенно снижают их эксплуатационные свойства. По этой причине исследование по обоснованию и оптимизации параметров эффективного лесного дискового культиватора с пневмогидравли-ческим предохранителем и вибрационными рабочими органами является актуальным.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой ГОУ ВПО «Воронежской государственной лесотехнической академии» на 2000-2010 гг. (№ гос. регистрации 01.200103889) по научному направлению кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин «Совершенствование материалов, технологий производства, ремонта и эксплуатации машин» в период с 2006 по 2010 г.

Цель работы. Повышение эффективности, обоснование и оптимизация параметров лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами, обеспечивающих снижение тягового сопротивления, металлоемкости и расхода топлива агрегатируемым трактором, а также повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами на нераскорче-ванных вырубках.

Объект и методы исследования. Объектом исследования являлась конструкция лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами. Теоретические исследования выполнены на основе математического моделирования с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальная проверка основных теоретических положений проводилась на натурных образцах серийного и опытного образцов культиваторов на специальном стенде и в производственных условиях лесных вырубок. Для регистрации исследуемых параметров использовался электротензометрический метод, а обработка результатов проводилась методами математической статистики при компьютерной поддержке.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- разработана имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора, отличающаяся учетом функционирования пневмогидравлического предохранителя и взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями;

- получены закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, отличающиеся учетом влияния физико-механических свойств почв, геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма;

- разработаны алгоритм и программа для ЭВМ, на которые получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009613149, позволяющие исследовать влияние вибрации на эффективность дисковых рабочих органов, рассчитать и

оптимизировать основные параметры конструкции лесного дискового культиватора;

- получены результаты экспериментальных исследований предлагаемой конструкции лесного дискового культиватора в лабораторных условиях и на лесных объектах, с целью подтверждения адекватности разработанной его имитационной модели движения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами, позволяющая исследовать эффективность функционирования культиватора;

- закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, позволяющие исследовать влияние пневмогидравлического предохранителя и принудительной вибрации на эффективность дисковых рабочих органов при взаимодействии их с почвой и препятствиями;

- алгоритм и программа для ЭВМ, позволяющие рассчитать и оптимизировать основные параметры конструкции культиватора с учетом влияния физико-механических свойств лесных почв, типа и геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма;

- результаты экспериментальных исследований функционирования предлагаемой конструкции лесного дискового культиватора при уходе за лесными культурами на нераскорчеванных вырубках, подтверждающих адекватность разработанной имитационной модели его движения.

Значимость для науки заключается в следующем:

- разработана имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора, отличающаяся учетом функционирования пневмогидравлического предохранителя и взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями;

- получены закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, отличающиеся учетом влияния физико-механических свойств лесных почв, геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма;

- разработаны алгоритм и программа для ЭВМ, на которые получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009613149, позволяющие исследовать влияние вибрации на эффективность дисковых рабочих органов, рассчитать и оптимизировать основные параметры конструкции лесного дискового культиватора;

- получены результаты экспериментальных исследований предлагаемой конструкции лесного дискового культиватора в лабораторных условиях и на лесных объектах, с целью подтверждения адекватности разработанной его имитационной модели движения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях в Воронежской государственной лесотехнической академии (2006-2009 гг.), международных и всероссийских межвузовских научно-практических конференциях (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2008 г.; Вологодский государственный технический университет, 2008 г.; Сибирский государственный технологический университет,

2008 г.; Воронежский государственный технический университет, 2008 г.).

Личное участие автора в получении результатов. Заключается в определении темы, цели и задач исследования, выполнении теоретических и экспериментальных обоснований, разработке конструкций пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма, анализе результатов диссертационного исследования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, включая свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009613149 и две статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК. Единолично опубликованы три статьи в научных сборниках.

Реализация работы. Разработанная конструкция лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами внедрена в ОГУП «Железногорсклес», ТОГАУ «Мичуринский лесхоз» и ТОГАУ «Челнавский лесхоз». Кроме этого результаты исследования внедрены в учебный процесс ВГЛТА, а также могут быть рекомендованы научным работникам, конструкторам и аспирантам, занимающихся разработкой новых и совершенствованием серийных лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 219 странниц, из них 191 страница основного текста и 28 страниц приложений. Работа включает 62 иллюстрации, 8 таблиц и 156 наименований использованных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности темы, сформулированы цель исследования, научная новизна и положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассмотрены условия работы лесных дисковых культиваторов на нераскорчеванных вырубках и выявлены основные причины их недостаточной эффективности. Представлен анализ конструкций и результаты научно-исследовательских работ отечественных и зарубежных предохранителей, а также вибрационных рабочих органов лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий.

Исследования по разработке и обоснованию параметров предохранителей лесных и сельскохозяйственных орудий были проведены учеными: Бартеневым И.М., Винокуровым В.Н., Казаковым В.И., Карамышевым В.Р., Кимом Л.Х., Климовым Г.Б., Лурье А.Б., Нартовым П.С., Пановым И.М., Параевым А.Г., Посметьевым В.И., Свиридовым Л.Т., Синеоковым Г.Н., Porter, G.J., Koger, J. и др. В то же время исследованиями недостаточно охвачены и проработаны вопросы влияния конструктивных и рабочих параметров предохранителей и вибрационных механизмов на эффективность функционирования дисковых рабочих органов пассивного и активного типов. На основании проведенного литературного обзора сформулированы цель и задачи исследования.

Второй раздел посвящен разработке методики теоретического исследования, в соответствии с которой были выполнены обоснования по выбору схемы лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационным механизмом рабочих органов и оптимизация их основных параметров. На техническое решение культиватора была подана заявка на патент РФ № 2009119778 (рис. 1). Были разработаны математические модели: почвы, взаимодействия дисковой батареи с почвой, механической и гидравлической подсистем, а также предохранителей серийного и опытного культиваторов.

Моделирование почвы выполнялось методом конечных элементов. При этом

1 - рама орудия; 2 - стойка дисковой батареи; 3 - дисковая батарея; 4 - упорная пружина; 5 -гидроцилиндр предохранителя; 6 - вибрационный механизм; 7 - корпус гидропульсатора; 8 -двухкулачковый вал; 9 - плунжер; 10 - секция плунжерного насоса; 11 - пружинно-гидравлический аккумулятор; 12 и 20 - предохранительные клапаны; 13,14,15-а 19- обратные клапаны; 17 - вентиль; 18 - трубопровод; 21 - пневмогидравлический аккумулятор; 22 - редуктор; 23 - сцепление; 24 - вал отбора мощности трактора

Рисунок 1 - Принципиальные схемы лесного -дискового культиватора с пневмогядрав-лическим предохранителем (а) и вибрационного механизма (б)

почва представляется совокупностью большого количества шарообразных элементов, способных взаимодействовать как между собой, так и с рабочим органом культиватора. С геометрической точки зрения такое взаимодействие представляет собой задачу о нахождении расстояния гв от поверхности сферического сегмента дискового рабочего органа до поверхности произвольного шарового элемента почвы. При этом вязкоупругая сила Ё, действующая на элемент почвы, определяется по формуле

Р = с-ге-п-ку, (1)

где й и V - направление и скорость взаимодействия шарового элемента и рабочего органа; с и к - коэффициенты жесткости и вязкости взаимодействия шарового элемента и рабочего органа.

Состояние каждого шара / определяется шестью переменными: координатами его центра (х\,у\, и тремя составляющими скорости (рх!> Взаимодействие ша-

ров между собой носит вязкоупругий характер, что позволяет вполне адекватно учитывать упругость почвы и, при рассмотрении ее как среды для движения рабочих органов, высокую ее вязкость.

Расчет сил, действующих на шары, выполняется из соображений, что некоторый шар / испытывает силовое воздействие со стороны каждого из окружающих его шаров у

н

где и /^у - силы упругого и вязкого взаимодействия шаров i и у - общее количество шаров в модели почвы.

Для каждой пары шаров предварительно вычисляется расстояние гу между их центрами ¿'¡(х,-,^, 2\> и Б-рс^у-р (рис. 2):

Рисунок 2 - Схема взаимодействия двух частиц почвы

Рисунок 3 - Зависимость силы взаимодействия двух шаров /' и ] от расстояния между ними

ГЦ = ^(Х, - X,)2 + О, - у, )2 + {?, - 2,)2 . (3)

Шары, находящиеся на расстояниях ц > с/ш + ^м (где - диаметр шара, о?м -расстояние притяжения), считаются не взаимодействующими у = 0, ^ = 0) (рис. 3). При меньших расстояниях упругие силы вычисляются с учетом следующих возможных случаев: ц < с/ш, <з?ш < гу < й?ш + с/м/2, с!ш + Жл/2 < щ < с!ш + с1ы.

В соответствии со вторым законом Ньютона уравнения движения г'-го шара:

где тш - масса шара; г - время; % - ускорение свободного падения.

Моделирование взаимодействия дисковой батареи с почвой представлено сегментом сферического диска радиусом К с центром в точке 0\ (рис. 4). Радиус Л связан с радиусом диска г и глубиной диска й соотношением из прямоугольного треугольника 0]С\А: Я = (й2 + г2)/2й. В рамках модели решаются ньютоновские уравнения движения почвенных частиц, а также уравнения поступательного и вертикального перемещения орудия и вращения дисков батареи. Дифференциальные уравнения движения решаются численно модифицированным методом Эйлера-Коши. На каждом шаге численного

интегрирования производится проверка: взаимодействует ли некоторый почвенный элемент с каким-либо диском батареи. Исходя из принятого геометрического допущения о форме диска, почвенный элемент будет взаимодействовать с диском, если центр элемента будет попадать внутрь поверхности X сложной формы (рис. 4), отстоящей во всех направлениях от поверхности диска на Дд/2, где Вш - диаметр шарового элемента почвы.

При моделировании механической подсистемы культиватор рассматривается как плоский механизм, состоящий из двух твердых тел - рамы культиватора и одной из дисковых батарей, для которых известны координаты центра тяжести (х„ у;), масса тх и центральный момент инерции а также движущегося с постоянной горизонтальной скоростью трактора (рис. 5).

Рисунок 4 - Расчетная схема к определению сил, возникающих между элементом почвы и диском культиватора

Тела связаны между собой в контактных точках (обозначаются индексами у, где г" -номер тела, у - номер контактной точки тела) некоторыми связями: с помощью шарнира (13-21), невесомых нерастяжимых тяг (01-11, 02-12) и гидроцилиндра (14-22). Для описания движения тел составляется система дифференциальных уравнений Лагранжа

I рода с неопределенными множителя-

ми в виде

8Ф, 8х,„

щу, о+21л.^г = ву1'

s. 1 ОУ\о i=1 ^Vjo

(3)

Рисунок 5 - Представление культиватора в модели в виде взаимодействующих между собой отдельных твердых тел

где gxi, Qyi ~ декартовы составляющие равнодействующих сил, приложенных к г'-му телу; Q^ - соответствующий момент; Xs - неопределенные множители

Лагранжа; Ф5 - функции связей.

При моделировании гидравлической подсистемы кульшватора она была разбита на элементы трех типов и гидросистему в целом. Каждый из рассматриваемых элементов имеет не более трех узлов, связывающих его с другими элементами и соответствующих входу элемента, его выходу, а также подводу или отбору мощности. При изменении направления потока соответствующие величины (перепад давления, расход рабочей жидкости) меняют знак. В уравнениях введены обозначения: индексом i - узел на входе элемента,./ - узел на выходе элемента, к— узел подвода или отбора мощности.

Динамика гидроцилиндра (поз. 5 на рис. 1), используемого для создания вибрации на дисковых батареях культиватора, может быть описана уравнением поступательного движения поршня (узел к) под действием сил давления, внешней нагрузки, сухого и вязкого трения и уравнений расходов на входе (г) и выходе (/') с учетом сжимаемости жидкости в полостях. Приняты следующие общие условные обозначения переменных: р - давление; Q - расход; R - усилие; v - линейная скорость; ip - угол поворота; z - линейное перемещение. Тогда, на основании общепринятого допущения об отсутствии утечек в гидроцилиндре с уплотнительными элементами, уравнения динамики гидроцилиндра можно представить в виде

V* ~PjFj ~hv„-{Кр+Ър, +kjPj) sign vk - (4)

0 <zk<L4

Pi =(Q ~Flvk)/k

(5)

(6) (?)

где т - приведенная к штоку масса подвижных частей гидроцилиндра; .Р,- = п{Г?ц - Д2,)/^ - рабочая площадь в полости I, примыкающей к узлу с номером /; Д - диаметр цилиндра; Д - диаметр штока в полости /; ^ = к(В2ц - - рабочая площадь в полости II, примыкающей к узлу с номером у; Д - диаметр штока в полости II; к - коэффициент вяз-

кого трения; Яц - усилие на штоке; Я тр- сила сухого трения при отсутствии давления.

Расход жидкости через дроссель (поз. 17 на рис. 1) связан с перепадом давлений на его входе (¡) и выходе (/'). При этом достаточно точно учитывает инерционные свойства столба жидкости дифференциальное уравнение вида

а =8 /*(Р-Р;)'У Ы й|0|/2 / 4, (8)

где £ - ускорение свободного падения; у - удельный вес рабочей жидкости; £ - коэффициент гидравлического сопротивления; - площадь проходного сечения дросселя; / - длина столба жидкости в местном сопротивлении.

Гидропривод моделируемого агрегата имеет трубопровод сравнительно малой длины (поз. 18 на рис. 1), невысокое быстродействие распределительной аппаратуры, а рабочее давление не превышает 16 МПа. Для этих условий описание динамики трубопровода с рабочей жидкостью допустима математическая модель с сосредоточенными параметрами на входе (г) и выходе (/) в виде выражений:

Л =(¡2, "б;) купр.р'

Pi = Р,

-А

8rL,

тр

Q.+Q,

2 1 2 J

(9)

x'gd*

где куПр тр - коэффициент упругости трубопровода с рабочей жидкостью; dmp и Lmp -диаметр и длина трубопровода.

Гидропуиьсатор (поз. 7 на рис. 1) моделируется гидроцилиндром, работающем в обратном направлении (изменение положения штока вызывает изменение давления в основной полости). Поэтому используются рассмотренные выше уравнения для гидроцилиндра. При этом линейная координата поршня изменяется по гармоническому закону

z = z0 + Asin(2Kf), (10)

где zo - среднее положение поршня; А - амплитуда колебаний; /- частота пульсаций давления рабочей жидкости.

Программная реализация модели предусматривала численное решение дифференциальных уравнений и проводилось модифицированным методом Эйлера-Коши с шагом интегрирования Дг = 2-1 (Г4 с. Для реализации математических расчетов и проведения компьютерных экспериментов были составлены компьютерные программы на языке Object Pascal в интегрированной среде программирования Borland Delphi 7.0: "Программа для исследования влияния вибрации на заглубляемосгь рабочих органов" (№ 2009613149) и "Программа для оптимизации параметров вибрационного механизма" (№ 2010610716). При моделировании использовались 19 основных входных и 5 выходных параметров: конструкции и режимов работы культиваторов, физико-механические свойства почвы, геометрические параметры препятствий, временные зависимости и др.

В третьем разделе представлены результаты теоретического исследования. Сравнительная оценка работоспособности и эффективности нового культиватора выполнялась на основе анализа компьютерных диаграмм временных зависимостей усилий на рабочих органах при преодолении ими пней, а также зависимостей этих усилий от высоты препятствия и глубины обработки почвы. Были также изучены динамические воздействия на рабочие органы культиваторов и выполнена оптимизация

а б в

а - амплитуды вибрации дисковой батареи А(РР,/гп), см; б - суммарной мощности поступательного перемещения культиватора и гидропульсатора Л?(Р/>, frп), кВт; в -оптимальная область факторного пространства А(Рр,/гп) П Ы(Рр,угп)

Рисунок б - Оптимальные области факторного пространства (Рр,/гп)

мические воздействия на рабочие органы культиваторов и выполнена оптимизация основных конструктивных и рабочих параметров культиватора (рис. 6).

При оптимизации в качестве критериев были выбраны амплитуда А колебаний и мощность ТУ, затрачиваемую на вибрацию. Первый критерий влияет на качество обработки почвы, а второй - на энергетические затраты и соответственно экономическую эффективность агрегата в целом. Анализ конфигурации благоприятных областей в факторном пространстве (Рр,/гя) позволяет сделать следующие основные выводы:

- при выборе рабочего давления и частоты гидропульсатора необходимо учитывать, что оптимальная комбинация качественных и экономических показателей достигается для протяженной области факторного пространства (Рр, /Гп), изображенной на рисунке 6, в (сильно затемнена). В частности, целесообразно использовать рабочее давление от 12 105 до 25 -105 Па, а частоту пульсаций давления от 5 до 7 Гц. В случае, если гидропульсатор создает пульсации с меньшей частотой 3-5 Гц необходимо использовать рабочее давление в диапазоне (5-17) -105 Па;

- поверхности отклика плавные, без областей резкого изменения функций, а сама оптимальная область занимает значительную площадь факторного пространства. Это свидетельствует о том, что даже при существенном изменении условий эксплуатации вибрационный механизм рабочих органов предлагаемой конструкции лесного

дискового культиватора будет стабильно функционировать в жестких условиях не-раскорчеванных вырубок.

В четвертом разделе представлены методики проведения и результаты экспериментов в лабораторных и полевых условиях. Для регистрации параметров исследуемых конструкций культиваторов были применены известные методы элекгротензометрирования и видеосъемки. На стенде (рис. 7) в лабораторных условиях использовался комплект аппаратуры стационарной тензолаборатории. В

Рисунок 7 - Лабораторный комплекс для экспериментальных исследований культиваторов

— meo жсп рет. ер им.

2

1,2 vm, м/с

меряемых параметров проводилась на ЭВМ с последующей обработкой результатов с помощью программы Geni DAQ. Одновременно на жесткий диск ПЭВМ фиксировались четыре параметра у культиватора КЛБ-1,7 и пять параметров у опытного культиватора.

Результаты экспериментального исследования серийного и нового лесных дисковых культиваторов имеют достаточно хорошую сходимость с аналогичными результатами компьютерного моделирования (рис. 8 и 9), что в целом подтверждает обоснованность разработанных теоретических положений. Так, на участках до встречи с препятствием, новый культиватор по сравнению с серийным показал следующие преимущества: без использования балласта обеспечивает более высокую - на 25-30 % заглубляе-мость дисковых батарей, при этом наилучший эффект вибрации рабочих органов проявляется в диапазоне скоростей движения агрегата 0,9-1,2 м/с и углах установки дисковых батарей а > 20° и р > 10°; средняя глубина обработки на 15 %, а ширина защитной зоны в среднем на 18 % выше, что свидетельствует о более устойчивом ходе дисковой батареи в почве на заданной глубине и обеспечило снижение повреждаемости лесных культур в обрабатываемой борозде в среднем в 4,5 раза; в диапазоне рекомендуемых скоростей движения агрегата на вырубке 0,9-1,2 м/с имеет меньшее или равное рабочее сопротивление; диски надежно перерезают древесные включения на 0,5-1,0 см большего диаметра; благодаря принудительной вибрации дисковые батареи обеспечивают лучшее крошение почвы и само-очшцаемость дисков.

Установлено, что в момент встречи дисковой батареи с препятствием, максимальные значения ударных нагрузок существенно зависят от скорости движения агрегата и пракгачес-

Рисунок 8 - Зависимости максимальных значений ударных нагрузок Руд i „ от удара дисковой батареи о препятствие из дерева (а) и камня (б) от скорости Vmp движения агрегата для исследуемых серийного (кривая 1) и нового(кривая 2) культиваторов при: угле атаки а = 20° и наклоне дисков /? = 10°; диаметре D„p = 35 см и высоте пня для КЛБ-1,7 и для нового культиватора - 28 и 60 см, соответственно

Ру0 2тах, КН

Pye 3 тех, КН

30

rot

0,6

— тес —ЭКС pern. 7 ерим. 1

2

___ J-

1,2

---ПВО жсп р&т. ерим. 1

2 i

_____

Рисунок 9 - Зависимости максимальных значений ударных нагрузок 2 max от удара стойки об упоры на раме орудия (а) и при падении орудия на почву Руд з тк (б) от скорости Ущ, движения агрегата для серийного (кривая 1) и нового (кривая 2) культиваторов при: средних значениях глубины обработки <Зоб = 10,2 см; угле атаки a = 20° и наклоне дисков ß = 10°; диаметре D„p = 35 см и высоте пня для КЛБ-1,7 и нового культиватора- 28 и 60 см, соответственно

движения агрегата и практически не зависят от типа предохранителя. Тем не менее, при рекомендуемых рабочих скоростях движения агрегатов на вырубках - 0,9-1,2 м/с, такие нагрузки более эффективно по сравнению с пружинными амортизаторами снижает пневмогидравлический предохранитель: на 12 % для препятствий в виде пней и на 25 % в виде камней (рис. 9).

Благодаря более совершенной силовой характеристике пневмогидравлического предохранителя, при движении батареи вверх по препятствию, новый культиватор по сравнению с серийным испытывает нагрузки на 15-20 % меньшие по величине. Наибольшая высота преодолеваемого препятствия рабочими органами нового культиватора составила 60 см от дна борозды, тогда как для культиватора КЛБ-1,7 она равнялась лишь 18 см - без подъема рамы и 28 см - с подъемом вверх всего орудия. При этом при большей в 2,8 раза высоте преодолеваемого препятствия длина заглубления дисковой батареи нового культиватора не превышает такую длину у серийного культиватора.

Пневмогидравлический предохранитель снижает до безопасных значений ударные нагрузки при повороте стойки дисковой батареи в исходное положение за счет принудительного торможения батареи с помощью регулируемого обратного клапана. В тоже время такие нагрузки у серийного культиватора по величине в пять раз больше, они могут достигать 63 кН и стать причиной поломки орудия.

В пятом разделе помещены описание конструкции опытного образца культиватора, методика и результаты его сравнительных испытаний с серийным культиватором, приведены результаты расчета экономической эффективности внедрения опытного образца. Схема и общий вид опытного образца культиватора представлены на рисунке 10.

1150

2000тах

1 - рама; 2 и 3 - передняя и задняя плиты; 4 - поворотная плита батареи; 5 - ось; 6 -дисковая батарея; 7 - упорная пружина; 8 - гидроцилиндр; 9 и 10 - гибкие трубопроводы; 11 - штуцер; 12 - вибрационный механизм; 13 - пневмогидравлический аккумулятор; 14 - трактор; 15 - вал отбора мощности трактора; 16- рамка автосцепки навесного механизма

Рисунок 10 - Схема (о) и общий вид (б) опытного образца культиватора с пневмогид-равлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами.

Результаты опытно-производственной проверки в целом подтвердили правильность предпосылок, заложенных при обосновании конструкции и параметров лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами. Без использования балласта дисковые батареи культиватора устойчиво работают на заданной глубине в обрабатываемой борозде, благодаря чему число повреждаемых саженцев в 2-4 раза меньше, чем у серийного культиватора. Использование пневмогидравлического предохранителя и вибрационных рабочих органов позволило уменьшить рабочее сопротивления опытного культиватора, и, соответственно мощность затрачиваемую на его работу, причем на величину примерно равную мощности, затрачиваемой двигателем агрегатируемого трактора на привод вибрационного механизма. Опытный культиватор надежно преодолевает пни высотой до 60 см от дна борозды, против 28 см у КЛБ-1,7, и, в отличие от серийного образца, не испытывает значительных вертикальных перемещений. При этом динамические нагрузки на дисковых батареях были в 2-3 раза, а длина пути их заглубления после преодоления препятствия на 10 % меныпе, чем у КЛБ-1,7. При испытаниях, поломок опытного культиватора не наблюдалось, тогда как наработка серийного образца до первой поломки пружин амортизаторов составила всего лишь 43 минуты, а диска - 61 минуту. При более высоких показателях качества работы пневмогидравлический предохранитель и вибрационные рабочие органы позволяют опытному культиватору, по сравнению с культиватором КЛБ-1,7: повысить производительность агрегата та 20,6 %, коэффициент технического использования культиватора соответственно с 0,71 до 0,79 и уменьшить расход топлива агрегатируемым трактором не менее чем на 20,5 %, затраты труда при уходе за почвой на 22 %, а эксплуатационные издержки на 24 %. Годовой экономический эффект от применения одного культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами составил не менее 25869,4 рублей, а срок окупаемости капитальных вложений на модернизацию культиватора - 0,28 года.

Разработанные конструкции пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма могут устанавливаться и на другие лесные и сельскохозяйственные почвообрабатывающие орудия: плуги, бороны, рыхлители, покровосдиратели.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Предложена конструкция и обоснованы основные параме!ры лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами (заявка на патент РФ № 2009119778 «Почвообрабатывающее орудие»), которая обеспечивает повышение производительности, топливной экономичности агрегата, а также более высокое качество обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках.

2 Разработана имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора, отличающаяся учетом функционирования пневмогидравлического предохранителя и взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями. На разработанные алгоритм и программу получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009613149.

3 Получены закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, отличающиеся учетом влияния физико-механических свойств

лесных почв, геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма.

4 На основе имитационного моделирования выполнена оптимизация основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма: рабочий диаметр и ход штока гидроцилиндра - соответственно 50 и 550 мм; минимальное и максимальное давление рабочей жидкости 10 и 16 МПа; мощность, затрачиваемую на вибрацию в зависимости от физико-механических свойств почвы - 1,5-4,5 кВт; частоту и амплитуду колебаний дисковой батареи - соответственно 3-5 Гц и 30-40 мм.

5 Благодаря совершенной силовой характеристике пневмогидравлический предохранитель опытного культиватора снижает ударные нагрузки до безопасных значений, которые в среднем в 1,5-3,0 раза меньше по величине, по сравнению с такими нагрузками у серийного культиватора. Опытный образец преодолевает пни максимальной высотой до 60 см от дна борозды, против 28 см у КЛБ-1,7, и, в отличие от последнего, не подвержен значительным вертикальным перемещениям.

6 Вибрационный механизм обеспечивает повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами - среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации глубины обработки на 22 и 25 %, а ширины защитой зоны ниже на 18 и

23 % соответственно, что обеспечивает снижение повреждаемости лесных культур в обрабатываемой борозде в среднем в 4,5 раза по сравнению с серийным культиватором. Благодаря принудительной вибрации дисковые батареи опытного культиватора обеспечивают лучшее крошение почвы и самоочигцаемость дисков от налипания почвы и сорной растительности.

7 Пневмогидравлический предохранитель и вибрационный механизм позволяют лесному дисковому культиватору по сравнению с серийным повысить: производительность агрегата на 20,6 %, коэффициент технического использования соответственно с 0,71 до 0,79; уменьшить: расход топлива агрегатируемым трактором на 20,5 %, затраты труда при уходе за почвой на 22 % и эксплуатационные издержки на

24 %. Годовой экономический эффект от применения одного культиватора с новым предохранителем и вибрационными рабочими органами составил 25869,4 рублей, а срок окупаемости капитальных вложений на модернизацию орудия - 0,28 года.

8 Предложенная методика имитационного моделирования апробирована экспериментально и позволяет более глубоко исследовать характер движения дисковых рабочих органов культиватора на вырубках. Может служить основой при разработке других лесных и сельскохозяйственных дисковых почвообрабатывающих орудий.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ: В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

1 Посметьев, В. И. Исследование динамического и вибрационного заглубления дисковой батареи культиватора КЛБ-1,7 [Текст] / В. И. Посметьев, Л. Т. Свиридов, В. А. Зеликов, А. В. Лиференко // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. - 2009. - № 4 (67). - С. 112-116.

2 Свиридов, Л. Т. Повышение эксплуатационных свойств лесных почвообрабатывающих агрегатов на основе компьютерного моделирования [Текст] / Л. Т. Свиридов, В. А. Зели-

ков, А. В. Лиференко // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - СПб. : СПбГЛТА, 2009. - С. 33-43.

В сборниках научных трудов и материалах конференция

3 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программа для исследования влияния вибрации на заглубляемость рабочих органов [Текст] / В. А. Зеликов,

A. В. Лиференко, В. И. Посметьев, В. В. Посметьев ; правообладатель ВГЛТА. - № 2009613149 ; заявл. 26.03.2009 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 18.06.2009.

4 Посметьев, В. И. Изучение, на основе математического моделирования, возможности оснащения почвообрабатывающего агрегата рекуперативным гидроприводом [Текст] / В. И. Посметьев, Е. А. Тарасов, В. В. Посметьев, А. В. Лиференко // Физико-математическое моделирование систем. Часть 2 : сб. науч. тр. / Воронеж. - Воронеж, гос. техн. ун-т, 2005. - С. 73-76.

5 Лиференко, А. В. Комплекс для проведения экспериментальных исследований систем энергосбережения лесного почвообрабатывающего агрегата [Текст] / А. В. Лиференко, Е. А. Тарасов, М. А. Латышева, // Инф. листок. / Воронежский ЦНТИ. - Воронеж, 2005. - № 79-010-06. - 3 с.

6 Посметьев, В. И. Гидравлический предохранитель с гидропульсатором рабочей жидкости [Текст] / В. И. Посметьев, А. В. Лиференко // 70 лет кафедре механиз. лесн. хоз-ва и проектир. машин ВГЛТА : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2007. - С. 103-106.

7 Посметьев, В. И. Моделирование движения в почве дискового рабочего органа с виброзаглубляющим эффектом [Текст] / В. И. Посметьев, А. В. Лиференко, В. В. Посметьев // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - С. 17-21.

8 Посметьев, В. И. Компьютерное моделирование гидропульсатора рабочей жидкости гидравлического предохранителя [Текст] / В. И. Посметьев, А. В. Лиференко, В. В. Посметьев // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития : Труды Международной научно-технической конференции. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - С. 130-132.

9 Посметьев, В. И. Повышение эксплуатационных свойств лесного дискового культиватора за счет принудительной вибрации его рабочих органов [Текст] / В. И. Посметьев, А.

B. Лиференко, Е. В. Снятков // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - С. 74-80.

10 Зеликов, В. А. Моделирование взаимодействия с почвой дисковой батареи культиватора КЛБ-1,7, оснащенного устройством виброзаглубления [Текст] / В. А. Зеликов, А. В. Лиференко, В. И. Посметьев, В. В. Посметьев // Физико-математическое моделирование систем: материалы V Междунар. семинара. Воронеж : ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. Ч. 2. - С. 129-132.

11 Посметьев, В. И. Гидравлический предохранитель с гидропульсатором рабочей жидкости для дисковых почвообрабатывающих орудий [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. В. Лиференко // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования : Материалы четвертой международной научно-технической конференции. Т. 2. -Вологда: ВоГТУ, 2008. - С. 72-76.

12 Лиференко, А. В. Предохранители лесных дисковых орудий с гидропульсаторами рабочей жидкости [Текст] / А. В Лиференко, Е. В. Снятков // Восстановление эколого-ресур-сного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России; сб. науч.-исслед. работ по материалам шк.-конф. / под ред. авторов ; ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - С. 78-81.

13 Лиференко, А. В. Моделирование взаимодействия дисковой батареи лесного дискового культиватора с почвой [Текст] / А. В. Лиференко, В. А. Зеликов, В. И. Посметьев, В. В. Посметьев // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение : межвуз. сборник науч. тр. / вып. 4 / Фед. агентство по образованию; ГОУ ВПО «ВГЛТА» -Воронеж, 2009. - С. 158-161.

В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. В. Лиференко // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Том 3 - Красноярск : СибГТУ, 2009. - С. 3-7.

15 Лиференко, А. В. О повышении топливной экономичности лесных почвообрабатывающих агрегатов за счет применения на орудиях рабочих органов интенсифицирующего действия [Текст] / А. В. Лиференко // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2009. - С. 68-70.

16 Лиференко, А. В. К исследованию взаимодействия дисковых рабочих органов интенсифицирующего действия с растительными включениями в почве на лесных объектах [Текст] / А. В. Лиференко // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2009. - С. 70-73.

17 Лиференко, А. В. Результаты моделирования устройства виброзаглубления рабочих органов лесного дискового культиватора [Текст] / А. В. Лиференко // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвуз. сб. науч. тр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2009. - С. 74-77.

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.

Телефон/факс 8-(4732) 53-72-40

Лиференко Андрей Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛЕСНОГО КУЛЬТИВАТОРА С ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕМ И ВИБРАЦИОННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Отпечатано в УОП ГОУ ВПО «ВГЛТА» 394087, Воронеж, ул. Докучаева, 10 Подписано в печать 18.05.2010. Тираж 100 Заказ 169 Объем 1 усл. п.л.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Характеристика объектов работы лесных дисковых культиваторов.

1.2 Анализ конструкгорско-исследовательских работ по лесным культиваторам.

1.3 Анализ конструкторско-исследовательских работ по сельскохозяйственным почвообрабатывающим орудиям.

Выводы. Цель и задачи исследования.

2 МЕТОДИКА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Объекты исследования и предъявляемые к ним лесотехнические требования

2.2 Общая методика теоретического исследования.

2.3 Методика математического моделирования.:.

2.3.1 Моделирование почвы.i.

2.3.2 Моделирование взаимодействия дисковой батареи с почвой.

2.3.3 Моделирование механической подсистемы культиватора.

2.3.4 Моделирование гидравлической подсистемы культиватора.:.61 '

2.3.5 Моделирование предохранителей серийного и опытного культиваторов.

2.3.6 Программная реализация модели.

2.4 Порядок и особенности проведения компьютерного эксперимента.

2.5 Основные входные и выходные параметры при моделировании.

Выводы.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1 Влияние параметров вибрации и углов установки на заглубление дисковой батареи.

3.1.1 Стратегия компьютерного исследования.

3.1.2 Влияние углов установки дисковой батареи на возникающие со стороны почвы силы и профиль борозды.

3.1.3 Влияние частоты вибрации на заглубление дисковой батареи.

3.1.4 Влияние амплитуды вибрации на заглубление дисковой батареи.

3.1.5 Влияние углов установки на динамическое и вибрационное заглубление дисковой батареи.

3.2 Влияние рабочих параметров вибрационного механизма на эффективность заглубления дисковой батареи.

3.2.1 Влияние дросселирования рабочей жидкости в элементах гидросистемы на амплитуду колебаний давления.

3.2.2 Влияние частоты пульсаций давления рабочей жидкости.

3.2.3 Влияние жесткости упорной пружины предохранителя.

3.2.4 Влияние рабочего объема плунжерного насоса гидропульсатора.

3.2.5 Влияние скорости движения агрегата.

3.2.6 Влияние давления рабочей жидкости в гидросистеме.

3.2.7 Влияние пропускной способности гидросистемы.

3.3 Результаты анализа силовых характеристик предохранителей исследуемых культиваторов.

3.4 Результаты компьютерной оптимизации основных параметров вибрационного и предохранительного механизмов.

3.4.1 Методика решения задачи оптимизации.

3.4.2 Результаты оптимизации параметров вибрационного и предохранительного механизмов.

Выводы.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Программа и методика экспериментального исследования.

4.1.1 Объекты и программа экспериментов.

4.1.2 Оборудование и измерительная аппаратура, применяемые в экспериментальном исследовании.

4.1.3 Общая методика проведения и обработки результатов опытов.

4.1.4 Методика лабораторных экспериментов.

4.1.5 Методика экспериментов в полевых условиях.

4.1.6 Характеристика лесных объектов.

4.2 Анализ результатов экспериментов для случая движения исследуемых культиваторов на участках до встречи с препятствием.

4.3 Анализ результатов экспериментов для случая движения исследуемых культиваторов по препятствию.

4.3.1 Анализ результатов экспериментов для момента встречи дисковой батареи с препятствием.

4.3.2 Анализ результатов экспериментов для случая выглубления дисковой батареи и движения ее вверх по препятствию.

4.3.3 Анализ результатов экспериментов для случая возвращения дисковой батареи в исходное положение.

Выводы.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОВЕРКИ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ЛЕСНОГО КУЛЬТИВАТОРА.

5.1 Описание конструкции опытного образца культиватора.

5.2 Методика проведения опытно-производственной проверки.

5.3 Анализ результатов опытно-производственной проверки.

5.4 Оценка экономической эффективности исследуемого культиватора.

Выводы.

Актуальность темы. Основными объектами при лесовосстановлении являются вырубки, занимающие в Российской Федерации более 80 % лесокультурного фонда. Для вырубок характерно наличие большого числа различного рода препятствий в виде пней, отдельных деревьев, выходов скальных пород, валунов, кустарников, крупных корней, порубочных остатков. В этих условиях для ухода за лесными культурами традиционно используются культиваторы со сферическими дисковыми рабочими органами. Они обладают положительным свойством перекатываться через неперерезае-мые корни, ветки и камни, но в тоже время имеют слабую заглубляющую способность и устойчивость хода на заданной глубине обработки, чем снижается качество обработки почвы. К тому же, для защиты от ударных нагрузок, лесные культиваторы снабжены малоэффективными простейшими пружинными амортизаторами вертикального типа, не способные надежно защитить орудие от поломок при встрече его рабочих органов с крупными препятствиями (пнями, валунами и т.п.).

Простой заменой амортизаторов на совершенные конструкции предохранительных механизмов (предохранителей) можно повысить надежность и значительно снизить металлоемкость и массу культиватора. Однако, снижение массы орудия закономерно повлекло за собой снижение и без того низкой заглубляющей способности дисковых рабочих органов, что вынуждает эксплуатационников искусственно утяжелять культиватор с помощью балласта. Последнее неоправданно увеличивает энергозатраты агрегата, особенно на вспомогательных операциях, не связанных с обработкой почвы (движение к месту работы, развороты и др.).

Указанные недостатки серийных лесных дисковых культиваторов существенно снижают их эксплуатационные свойства. По этой причине исследование по обоснованию конструкции и параметров надежного и эффективного лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами является актуальным.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой ГОУ ВПО «ВГЛТА» на 2000-2010 гг. (№ гос. регистрации 01.200103889) по научному направлению кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин ВГЛТА «Совершенствование материалов, технологий производства, ремонта и эксплуатации машин» в период с 2006 по 2010 г.

Цель работы. Повышение эффективности лесного дискового культиватора, за счет оснащения его пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами с обоснованными и оптимизированными параметрами, обеспечивающих высокую проходимость и надежность конструкции лесохозяйственного агрегата, снижение тягового сопротивления, металлоемкости и расхода топлива аг регатируемым трактором, а также повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами на нераскорчеванных вырубках.

Объект и методы исследования. Объектом исследования являлась конструкция лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами. Теоретические исследования выполнены на основе математического моделирования с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальная проверка основных теоретических положений проводилась на натурных образцах серийного и опытного образцов культиваторов на специальном стенде и в производственных условиях лесных вырубок. Для регистрации исследуемых параметров использовался электротензометрический метод, а обработка результатов проводилась методами математической статистики при компьютерной поддержке.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- разработана компьютерная имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора, отличающаяся учетом функционирования пневмогидравлического предохранителя и взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями; получены закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, отличающиеся учетом влияния физико-механических свойств лесных почв, геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма; разработаны алгоритм и программа для ЭВМ, на которые получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009613149, позволяющие исследовать влияние вибрации на эффективность дисковых рабочих органов, рассчитать и оптимизировать основные параметры конструкции лесного дискового культиватора; получены результаты экспериментальных исследований предлагаемой конструкции лесного дискового культиватора в лабораторных условиях и на лесных объектах, с целью подтверждения адекватности разработанной его имитационной модели движения.

Научные положения, выносимые на защиту: компьютерная имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами, позволяющая исследовать эффективность функционирования культиватора; закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, позволяющие исследовать влияние пневмогидравлического предохранителя и принудительной вибрации на эффективность дисковых рабочих органов при взаимодействии их с почвой и препятствиями; алгоритм и программа для ЭВМ, позволяющие рассчитать и оптимизировать основные параметры конструкции культиватора с учетом влияния физико-механических свойств лесных почв, типа и геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма; результаты экспериментальных исследований функционирования предлагаемой конструкции лесного дискового культиватора при уходе за лесными культурами на нераскорчеванных вырубках, подтверждающих адекватность разработанной имитационной модели его движения.

Достоверность научных положений обеспечена применением современных методов теории, эксперимента и оборудования, обоснованным объемом экспериментального материала, хорошей сходимостью экспериментальных и теоретических данных, положительными результатами лабораторно-полевых и опытно-производственных испытаний.

Практическая ценность. Разработана конструкция лесного дискового культиватора, позволяющая повысить производительность, надежность и качество обработки почвы, а также уменьшить металлоемкость орудия и снизить расход топлива агрегатируемым трактором при уходе за лесными культурами на вырубках.

Апробация -работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии (2006 . 2009 гг.), международных и всероссийских межвузовских научно-практических конференциях (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2008 г.; Вологодский государственный технический университет, 2008 r.j. Сибирский государственный технологический университет, 2008 г.; Воронежский государственный технический университет, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, включая свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009613149 и две статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК. Единолично опубликованы три статьи в научных сборниках.

Реализация работы. Разработанная конструкция лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами внедрена в ОГУП «Железногорсклес», ТОГАУ «Мичуринский, лесхоз» и ТОГАУ «Челнавский лесхоз». Кроме этого результаты исследования внедрены в учебный процесс ВГЛТА, а также могут быть рекомендованы научным работникам, конструкторам и аспирантам, занимающихся разработкой новых и совершенствованием серийных лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 219 странниц, из них 191 страница основного текста и 28 страниц приложений. Работа включает 62 иллюстрации, 8 таблиц и 156 наименований использованных источников.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Широко используемые для ухода за лесными культурами на нераскорче-ванн-ных вырубках лесные дисковые культиваторы имеют высокую металлоемкость и низкую эффективность из-за недостаточной надежности их конструкции и качества обработки почвы. Оснащенные простейшими пружинными амортизаторами они часто выходят из строя, а их дисковые рабочие органы обладают недостаточными заглубляемостью и стабильностью хода на заданной глубине обработки и по этой причине требуют использования балласта. Кроме этого, традиционные рабочие органы пассивного типа не обеспечивают хорошее крошение почвы, недостаточно качественно подрезают сорную растительность, забиваются почвой и повреждают значительное число лесных культур.

2 Предложена конструкция и обоснованы основные параметры лесного дискового культиватора с пневмогидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами (заявка на патент РФ № 2009119778 «Почвооб-рабаты-вающее орудие»), которая обеспечивает повышение производительности, проходимости, надежности и топливной экономичности агрегата, а также более высокое качество обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках.

3 Разработана компьютерная имитационная модель движения на вырубке предложенной конструкции лесного дискового культиватора, отличающаяся учетом функционирования пневмогидравлического предохранителя и взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями. На разработанные алгоритм и программу получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009613149.

4 Получены закономерности взаимодействия вибрационных рабочих органов с почвой и препятствиями, отличающиеся учетом влияния физико-механических свойств лесных почв, геометрических размеров препятствий, а также основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма.

5 На основе компьютерного моделирования выполнена оптимизация основных рабочих и конструктивных параметров пневмогидравлического предохранителя и вибрационного механизма: рабочий диаметр и ход штока гидроцилиндра — соответственно 50 и 550 мм; минимальное и максимальное давление рабочей жидкости 10 и 16 МПа; мощность, затрачиваемую на вибрацию в зависимости от физико-механических свойств почвы — 1,5-4,5 кВт; частоту и амплитуду колебаний дисковой батареи — соответственно 3-5 Гц и 30-40 мм.

6 Благодаря совершенной силовой характеристике пневмогидравлический предохранитель опытного культиватора снижает ударные нагрузки до безопасных значений, которые в среднем в 1,5-3,0 раза меньше по величине, по сравнению с такими нагрузками у серийного культиватора. Опытный образец преодолевает пни высотой до 60 см от дна борозды, против 28 см у КЛБ-1,7, и, в отличие от последнего, не подвержен значительным вертикальным перемещениям. За весь период испытаний (наработке - 280 ч) не было случаев поломок опытного образца, в то время как наработка до первого отказа серийного культиватора КЛБ-1,7 составила всего 43 минуты (поломка пружины амортизатора).

7 Вибрационный механизм обеспечивает повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами - средняя глубина обработки на 15 % выше, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 22 и 25 %, соответственно; ширина защитной зоны в среднем выше на 18 %, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 18 и 23 %, что обеспечивает снижение повреждаемости лесных, культур в обрабатываемой борозде в среднем в 4,5 раза по сравнению с серийным культиватором. Благодаря принудительной вибрации дисковые батареи опытного культиватора обеспечивают лучшее крошение почвы и самоочищаемость дисков от налипания почвы и сорной растительности.

8 Пневмогидравлический предохранитель и вибрационный механизм позволяют лесному дисковому культиватору по сравнению с серийным повысить: производительность агрегата на 20,6 %, коэффициент технического использования культиваторов соответственно с 0,71 до 0,79; уменьшить: расход топлива агрегатируемым трактором на 20,5 %, затраты труда при уходе за почвой на 22 %, эксплуатационные издержки на 24 %. Годовой экономический эффект от применения одного культиватора с новым предохранителем и вибрационными рабочими органами составил 25869,4 рублей, а срок окупаемости капитальных вложений на модернизацию орудия - 0,28 года.

9 Предложенная методика компьютерного моделирования апробирована экспериментально и позволяет достаточно полно исследовать характер движения дисковых рабочих органов культиватора на вырубках. Может служить основой при разработке других лесных и сельскохозяйственных дисковых почвообрабатывающих орудий.

1. Абрамов, Е. И. Элементы гидропривода (Справочник). Изд. 2-е, перераб. и доп. Текст. / Е. И. Абрамов, К. А. Колесниченко, В. Т. Маслов. Киев : Техника, 1977. - 320 с.

2. Агапонов, Н. Н. Понижение пней для облесения вырубок Текст. / Н. Н. Агапонов // сб. научн. тр. / Урожай. — Киев : 1983. — Вып. 66. — С. 42-45.

3. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский ; М.: Наука, 1976. - 279 с.

4. Алябьев, В. И. Основы математического моделирования лесопромышленных процессов Текст.: пособие аспирантам / В. И. Алябьев. М.: ЦНИИМЭ, 1990. - 398 с.

5. Амалицкий, В. В. Надежность машин и оборудования лесного комплекса: учеб. пособие Текст. / В. В. Амалицкий [и др.]. М. : МГУЛ, 2002. - 280 с.

6. Андрюшин, М. И. Справочник по технологическим и транспортным машинам лесопромышленных предприятий и техническому сервису Текст. / М. И. Андрюшин [и др.]. М. : МГУЛ, 2000. - 534 с.

7. Багин, Ю. И. Справочник по гидроприводу машин лесной промышленности Текст. / Ю. И. Багин. М. : Экология, 1993. - 352 с.

8. Баловнев, В. И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия Текст. / В. И. Баловнев. — М. : Машиностроение, 1981.-223 с.

9. Баранов, А. И. Машины и механизмы для лесного хозяйства Текст. : учебник для вузов. / М. : Гослесбумиздат, 1962. — 380 с.

10. Бартенев, И. М. Борьба с сорной растительностью в защитных лесных насаждениях Текст. : И. М. Бартенев. -М. : ВНИИТЭСХ, 1976. 45 с.

11. Бартенев, И. М. Об эффективности предохранителей лесных почвообрабатывающих орудий Текст. / И. М. Бартенев, В. И. Посметьев // Лесн. хоз-во. 1997. -№ 3. - С. 44-46.

12. Бартенев, И. М. Перспективные предохранители лесных почвообрабатывающих орудий Текст. / И. М. Бартенев, В. И. Посметьев // Лесн. хоз-во. 1999. -№3.- С. 38-41.

13. Бартенев, И. М. Расчет и проектирование лесохозяйственных машин Текст. : учеб. пособие / И. М. Бартенев. ВГЛТА. : Воронеж, 2001. — 262 с.

14. Бартенев, И. М. Система лесохозяйственных машин Текст. : учеб. пособие / И. М. Бартенев [и др.]. — М. : Агропромиздат, 1990. — 397 с.

15. Бартенев, И. М. Технология сплошной обработки почвы под культуры дуба на вырубках Текст. : И. М. Бартенев, И. В. Сухов, В. И. Вершинин // Лесн. хоз-во. -1995.-№4.-С. 42-43.

16. Быков, В. В. Справочник по технологическим и транспортным машинам лесопромышленных предприятий и техническому сервису : справ, пособие Текст. / под ред. В. В. Быкова, А. Ю. Тесовского ; М. : МГУЛ, 2000. - 553 с.

17. Вавилов, А. В. Механизация подготовительных работ при лесовосстанов-лении. Текст. / А. В. Вавилов. — Минск : Урожай, 1985. — 45 с.

18. Верняев, О. В. Активные рабочие органы культиваторов Текст. / О. В. Верняев. — М. : Машиностроение, 1983. 80 с.

19. Виноградов, Л. М. Пневмогидроаккумуляторы Текст. / Л. М. Виноградов, Ю. Н. Лаптев, С. Г. Телица и др. / М. : Машиностроение, 1993. — 176 с.

20. Винокуров, В. Н. Влияние засоренности почв каменистыми включениями на износ и поломки плужных лемехов Текст. / В. Н. Винокуров, А. К. Малов // Лесной журнал. 1977. № 4. - С. 44-48.

21. Винокуров, В. Н. Система машин в лесном хозяйстве : учебник для вузов Текст. / В. Н. Винокуров, Н. В. Еремин; под ред. В. Н. Винокурова. — М. : Издательский центр «Академия», 2004. 320 с.

22. Винокуров, В. Н. Машины и механизмы лесного хозяйства : учебник для вузов Текст. / под ред. В. Н. Винокурова. М. : Академия, 2004. - 397 с.

23. Владимиров, А. И. Методы и устройства для замера тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных орудий Текст. / А. И. Владимиров, Д. 3. Ста-родинский ; М. : ЦНИИТЭИ тракторсельхозмашин, 1974. - 32 с.

24. Глудкин, О. П. Всеобщее управление качеством Текст. / О. П. Глудкин, Н. М. Горбунов, А. И. Гуров, Ю. В. Зорин ; / под ред. О. П. Глудкина. — М. : Радио и связь, 1999.-600 с.

25. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ Вибрационная безопасность. Общие требова-нияТекст. — Введ. 2004. — М. : Стандартинформ, 2008. 16 с.

26. ГОСТ 12.1.049-86 ССБТ Вибрация. Методы измерения на рабочих местах самоходных колесных строительно-дорожных машин Текст. — Введ. 1987. — М. : Издательство стандартов, 1986. — 6 с.

27. ГОСТ 12.4.095-80 ССБТ Машины сельскохозяйственные самоходные. Методы определения вибрационных и шумовых характеристик Текст. — Введ. 1981. — М. : Издательство стандартов, 1980. — 13 с.

28. ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений Текст. Введ. 2008. - М. : Стандартинформ, 2008. - 80 с.

29. ГОСТ ИСО 31194.1-2004 Вибрация и удар. Меры безопасности при проведении испытаний с участием людей. Общие требования Текст. Введ. 2008. — М. : Стандартинформ, 2008. - 20 с.

30. Горский, В. Г. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики) : учеб. пособие Текст. / В. Г. Горский, Ю. П. Адлер, A.M. Талалай. — М. : Металлургия, 1978. 112 с.

31. Гоберман, В. А. Технология научных исследований — методы, модели, оценки : учеб. пособие Текст. / В. А. Гоберман, JI. А. Гоберман ; М. : МГУЛ, 2002. - 96 с.

32. Грановский, В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях : учеб. пособие Текст. / В. А. Грановский, Т. Н. Сирая ; — Л. : Энерго-атомиздат. 1990. — 288 с.

33. Гилыитейн, П. М. Семейство плугов с гидропневматическими предохранителями для обработки почв, засоренных камнями Текст. / П. М. Гильштейн // Тракторы и сельхозмашины. — 1982. — № 6. — С. 31-32.

34. Дайчик, М. Л. Методы и средства натурной тензометрии : справочник Текст. / М. Л. Дайчик, И. И. Пригоровский, Г. X. Хуршудов ; М. : Машиностроение. 1989.-240 с.

35. Дегтярев, Ю. И. Методы оптимизации : учеб. пособие Текст. / Ю. И. Дегтярев. М. : Сов. радио. 1980. - 272 с.

36. Диментберг, Ф. М. Теория пространственных шарнирных механизмов: учебник для вузов Текст. / Ф. М. Диментберг. — М. : Наука, 1982. — 336 с.

37. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) : учеб. пособие Текст. / Б. А. Доспехов. М. : Агропромиздат, 1985. - 362 с.

38. Догановский, М. Г. Предохранительный механизм автоматического действия для плугов Текст. / М. Г. Догановский, Е. И. Давидсон // Тракторы и сельхозмашины 1965. - № 9. - С. 24-25.

39. Догановский, М. Г. Совершенствование плугов для почв, засоренных камнями Текст. / М. Г. Догановский, Н. М. Фомичев. // Материалы НТС ВИСХОМ. -1965. -№ 19-С. 228-237.

40. Дубровский, А. А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве Текст. / А.

41. A. Дубровский. — М.: Машиностроение, 1968. 204 с.

42. Дунай, Н. Ф. Механизация защиты растений Текст. / Н. Ф. Дунай, Г. А. Рябцев, П. И. Слободок; М. : Колос, 1979. - 121 с.

43. Евтушенко, Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации : учеб. пособие Текст. / Ю. Г. Евтушенко. — М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. — 432 с.

44. Епанешников, А. М. Программирование в среде Турбо Паскаль 7,0 : учеб. пособие Текст. / А. М. Епанешников, В. А. Епанешников ; 3-е изд., стер. - М. : Диалог-Мифи, 1996. - 228 с.

45. Еремин, Е. В. Орудие для обработки почвы под культуры на нераскорче-ванных вырубках с переувлажненными почвами Текст. / Е. В. Еремин, А. В. Воскресенский // Лесное хозяйство. 1988. - № 1. — С. 48-49.

46. Завалишин, Ф. С. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства : учеб. пособие Текст. / Ф. С. Завалишин, М. Г. Манцев ; М. : Колос, 1982.-231 с.

47. Захаров, И. К. К выбору рациональной конструкции предохранительного механизма к плугам для вспашки засоренных камнями почв Текст. / И. К. Захаров,

48. B. Г. Кирюхин ; — М. : Изд. ВИНТИ по сельскому хозяйству, 1973. — 49 с.

49. Зима, И. М. Механизация лесохозяйственных работ : учеб. пособие Текст. / И. М. Зима, Т. Т. Малюгин; 3-е изд., перераб и доп. — М.: Лесн. пром-ность, 1976. —416 с.

50. Ильяков, В. В. Технология и машины лесовосстановительных работ : учеб. пособие Текст. / В. В. Ильяков, Н. М. Набатов ; М. : МГУЛ, 2004. - 112 с.

51. Казаков, В. И. Оснащение лесхозов техническими средствами Текст. / В. И. Казаков, Л. Н. Прохоров, В. Ф. Зинин, В. Г. Шаталов // Лесн. хоз-во. 2003. - № 6.-С. 42-43.

52. Калиниченко, Н. П. Лесовосстановление на вырубках : учеб. пособие Текст. / Н. П. Калиниченко, А. И. Писарев, Н. А. Смирнов ; М. : Экология, 1991. — 384 с.

53. Кальбус, Г. Л. Гидропривод и навесные устройства тракторов : В вопросах и ответах : учеб. пособие Текст. / Г. Л. Кальбус. — 2-е изд., перераб. и доп. Киев : Урожай, 1982.-200 с.

54. Карамышев, В. Р. Защита лесохозяйственных машин от перегрузок. Текст. / В. Р. Карамышев. Воронеж : Изд-во ВГУ, 1991. - 168 с.

55. Карпачевский, Л. О. Лес и лесные почвы Текст. / Л. О. Карпачевский. — М. : Лесная промышленность, 1981. — 264 с.

56. Касимов, В. Д. Об изменениях лесоводственных требований к высоте пней на вырубках Текст. / В. Д. Касимов, А. И. Филин // Лесное хозяйство. 1983. - № 1. -С. 75.

57. К выбору рациональной конструкции предохранительного механизма к плугам для вспашки засоренных камнями почв Текст. / И. К. Захаров [и др.] // Сельскохозяйственные машины, агрегаты и узлы : Реф. сб. ВИСХОМ. 1978. — Вып. 2.-С. 18-21.

58. Ким, Л. X. Обоснование и выбор схемы предохранительного устройства плугов Текст. / Л. X Ким, И. К. Захаров // Тракторы и сельхозмашины. — 1976. — № 4. С. 22-24.

59. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины : Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы. Текст. / Н. И. Кленин, В. А. Сакун; 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1980. — 671 с.

60. Клокова, Н. П. Тензодатчики для экспериментальных исследований Текст. / М. П. Клокова [и др.]. М. : Машиностроение, 1972. - 152 с.

61. Клокова, Н. П. Тензорезисторы. Теория, методики расчета, разработки Текст. / Н. П. Клокова. М. : Машиностроение, 1990. - 224 с.

62. Клочков, А. В. Металлоемкость сельхозмашин Текст. / А. В. Клочков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1997. — № 7. — С. 28-29.

63. Ключников, JI. Ю. Химическая борьба с сорняками при лесоразведении Текст. / JI. Ю. Ключников, Г. Я. Наттис // Лесная промышленность. — 1969. — № 7. С. 134.

64. Колесников, Ю. И. О неравномерности тягового сопротивления лесохозяй-ственных плугов Текст. / Ю. И. Колесников, Т. И. Ларин // сб. науч. тр. / Моск. ле-сотехн. ин-т. М. : 1983. - Вып. 148. - С. 124-125.

65. Конюхов, Н. Е. Электромагнитные датчики механических величин Текст. / Н. Е. Конюхов, Ф. М. Медников, М. Л. Нечаевский ; — М.: Машиностроение, 1987. 256 с.

66. Корниенко, П. П. Дисковый плуг ПДВ-1,5 Текст. / П. П. Корниенко // Лесная промышленность. 1996. - № 3. - С. 19.

67. Краснопольская, О. С. Химическая борьба с сорняками во взрослых защитных лесонасаждениях Текст. / О. С. Краснопольская, И. П. Демченко // Лесное хозяйство. 1972. - № 8. - С. 35-37.

68. Крыльцов, В. Д. Блочно-модульный принцип в лесохозяйственном машиностроении Текст. / В. Д. Крыльцов, О. Г. Климов // Лесное хозяйство. 1996. - № 2. - С. 28-29.

69. Кудряшов, Н. Н. Специальные киносъемки: учеб. пособие Текст. / Н. Н. Кудряшов. М. : Искусство, 1978. — 286 с.

70. Кузнецов, Е. Н. Техника тензометрирования лесохозяйственных машин: метод. указания Текст. / Е. Н. Кузнецов, А. Н. Чукичев ; ЛенНИИЛХ. — Л. : 1980. — 58 с.

71. Культиватор лесной бороздной модернизированный КЛБ-1,7А Текст. / Ле-сохозяйственная информация // научн.-техн. информ. сборник. — М. : ВНИИЦлесре-сурс, 1991. - № 3. - С. 38-39.

72. Курзина, В. М. Методы оптимизации : учеб. пособие Текст. / В. М. Курзи-на, А. В. Трегуб ; М. : МГУЛ, 2003. - 48 с.

73. Ларюхин, Г. А. Механизация лесовосстановительных работ Текст. / Г. А. Ларюхин [и др.]. ; — М. : Лесная промышленность, 1980. — 256 с.

74. Лебедев, Н. И. Гидравлика, гидравлические машины и объемный гидропривод : учеб. пособие Текст. / Н. И. Лебедев. М. : МГУЛ, 2000. - 232 с.

75. Лозовецкий, В. В. Гидравлика и гидропривод : учеб. пособие Текст. / В. В. Лозовецкий, А. Н. Комяков, В. А. Борисов ; -М. : МГУЛ, 2004. 216 с.

76. Лурье, А. Б. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин : учеб. пособие Текст. / А. Б. Лурье, А. А. Громбчевский ; — Л. : Машиностроение, 1977. 528 с.

77. Лурье, А. Б. К динамике предохранительного механизма плугов типа ПНК и ГЖС // Зап. Ленингр. сельск-го ин-та. 1965. — Т. 96. — С 54-61.

78. Лурье, А. Б. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления : учебник для вузов Текст. / А. Б. Лурье [и др.]. — Л.: Колос, 1979. 312 с.

79. Львовский, Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул : учеб. пособие Текст. / Е. Н. Львовский. — М. : Высшая школа, 1982. 224 с.

80. Мазуркин, П. М. Поисковое конструирование лесотехнического оборудования : учеб. пособие Текст. / П. М. Мазуркин. — Саранск : Изд-во Сарат. ун-та. Саран, фил., 1990. 304 с.

81. Маслай, В. И. Основные эксплуатационные показатели работы лесокуль-турных агрегатов на вырубках Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.21.84 / В. И. -Маслай, 1985.- 110 с.

82. Малиновский, Е. Ю. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ : учебник для вузов Текст. / под ред. Е. Ю. Малиновского. М. : Машиностроение, 1980. -216 с.

83. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов : учеб. пособие Текст. / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин ; 2-е изд., перераб. и доп. - Л. : Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. — 168 с.

84. Метальников, М. С. Лесохозяйственные машины : учеб. пособие Текст. / М. С. Метальников. М. : Экология, 1991. - 280 с.

85. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений Текст. / М. : ВНИИТЭИСХ, 1979. — 79 с.

86. Набатов, Н. М. Технология лесовосстановления : учеб. пособие Текст. / Н. М. Набатов. М. : МГУЛ, 2003. - 96 с.

87. Нартов, П. С. Дисковые почвообрабатывающие орудия Текст. / П. С. Нар-тов. Воронеж : Изд. ВГУ, 1972. - 182 с.

88. Нартов, П. С Исследование динамических нагрузок на лесные дисковые культиваторы в момент встречи с препятствиями Текст. / П. С. Нартов, В. И. По-сметьев // межвуз. сб. научн. тр. / Ленингр. ЛТА. — Л, 1982. вып. 112. — С. 52-55.

89. Нартов, П. С. Предохранительные устройства рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий : обзор информ Текст. / П. С. Нартов, В. И. Посметьев ; М., 1980. - 28 с. - (Гослесхоз ЦБНТИ).

90. Нартов, П. С. Проектирование и расчет лесохозяйственных машин : учеб. пособие Текст. / П. С. Нартов. Воронеж : Изд-во ВГУ, 1980. - 192 с.

91. Новосельцева, А. И. Долгосрочная программа лесовосстановления в лесном фонде Российской Федерации Текст. / А. И. Новосельцева // Лесн. хоз-во. — 2003. -№ 3. — С. 5-9.

92. Нормативно-справочный материал для экономической оценки лесохозяй-ственной техники Текст. /-М. : Гослесхоз РФ (ВНИИЛМ), 1990. 132 с.

93. Основы лесного хозяйства : учеб. пособие Текст. / Г. М. Куликов [и др.]. — Екатеринбург. : УГЛТА, 2000. 352 с.

94. Осадчий, Е. П. Проектирование датчиков для измерения механических величин : учеб. пособие Текст. / под ред. Е. П. Осадчего. — М. : Машиностроение, 1979.-480 с.

95. Отраслевые методические указания по определению экономической эф- j фективности использования в лесном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений Текст. / — М. : Гослесхоз РФ, 1978. — 181 с.

96. Очков, В. Ф. «Mathcad 7 Pro» для студентов и инженеров : учеб. пособие Текст. / В. Ф. Очков. -М. : КомпьютерПресс, 1998. 384 с.

97. Панов, И. М. Исследование работы и методика проектирования пружинных предохранителей культиваторов Текст. / И. М. Панов // Тр. ВИСХОМ. 1962. -№63.-С. 102-114.

98. Панов, И. М. Оценка различных предохранителей почвообрабатывающих орудий Текст. / И. М. Панов // Тракторы и сельхозмашины. 1960. - № 3. - С. 25-27.

99. Панов, И. М. Предохранительные устройства отечественных и зарубежных плугов : учеб. пособие Текст. / И. М. Панов, В. В. Мелихов; М. : Изд-во ВИНИТИ по сельскому хозяйству, 1963. — 36 с.

100. Параев, А. Г. Динамический расчет предохранителей плугов Текст. / А. Г. Параев // Тракторы и сельхозмашины. — 1964. — № 10. С. 31-33.

101. Пат. 292606 РФ, МПК7 А 07 В 61/71. Культиватор Текст. / Г. Б. Климов, Пожилов Е. И.; заявл. 12.04.70 ; опубл. 14.08.71, Бюл. №5.-3 с.

102. Перельмутер, В. Б. Моделирование циклограмм срабатывания гидропредохранителей плугов : учеб. пособие Текст. / В. Б. Перельмутер, М. И. Белов // Тракторы и сельхозмашины. — 1981. № 2. — С. 26-28.

103. Поливаев, О. И. Крутильные колебания валов механических трансмиссий Текст. / О. И. Поливаев, А. Н. Беляев, Е. Н. Попов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - № 4. - С. 28-29.

104. Поливаев, О. И. Снижение динамических нагрузок в машинно-тракторных агрегатах за счет упруго-демпфирующих приводов ведущих колес Текст. : автореф. дис. д-ра техн. наук : 9.10.96 / Поливаев О. И. Воронеж, 1996. — 40 с.

105. Полупарнев, Ю. И. Характеристика динамических нагрузок при работе плугов на вырубках Текст. / Тр. ВЛТИ. В 35 т. Т. 35. // Ю. И. Полупарнев. Воронеж : Изд-во ВГУ, 1971. - С. 10-15.

106. Поляк, Б. Т. Введение в оптимизацию : учебник для вузов Текст. / Б. Т. Поляк. М. : Наука, 1983.-384 с.

107. Попиков, П. И. Применение гидропривода в лесохозяйственных машинах Текст. / П. И. Попиков // Научно-технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса: Материалы МНПК / ВГЛТА Воронеж, 1998. - С. 217-218.

108. Посметьев, В. И. Основы совершенствования защиты лесных почвообрабатывающих орудий от перегрузок Текст. : дис. . док. техн. наук : 05.21.01 : защищена 01.06.01 : утв. 12.09.01 /Посметьев Валерий Иванович. Воронеж, 2001.-401 с.

109. Посметьев, В. И. Методологические основы повышения эффективности почвообрабатывающих орудий с помощью предохранителей : монография Текст. / -Воронеж : ВГЛТА, 1999. 196 с.

110. Посметьев, В. И. Обоснование перспективных конструкций предохранителей для рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий : монография Текст. / Воронеж : ВГЛТА, 2000. - 248 с.

111. Посметьев, В. И. К исследованию надежности лесных дисковых почвообрабатывающих орудий Текст. / В. И. Посметьев // Лесной журнал. 1994. - № 4. — С. 96-98.

112. Посметьев, В. И. Стенд для экспериментальных исследований лесных машин Текст. / В. И. Посметьев, Е. В. Снятков // ЦНТИ. — Воронеж, 2005. — С. 2. — Инфор. листок № 79-031-05.

113. Пошарников, Ф. В. Лесосечные и лесовосстановительные работы : учебное пособие в 2 ч. Ч. 2. Текст. / Ф. В. Пошарников ; ВГЛТА. Воронеж, 1998. - 176 с.

114. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ПБ 03-576-03. : Текст. СПб. : Издательство ДЕАН, 2004. - 208 с.

115. Прокофьев, В. Н. Машиностроительный гидропривод : учебник для вузов Текст. / В. Н. Прокофьев, Л. А. Кондаков, Г. А. Никитин и др. Под ред. В. Н. Прокофьева. М.: Машиностроение, 1978. — 495 с.

116. Прокофьев, В. Н. Взаимовлияние гидроприводов через источник пита-нияТекст. / В. Н. Прокофьев, Ю. В. Захаров // Известия вузов. Машиностроение, 1976, №7, С. 66-73.

117. Пронин, А. Ф. Коэффициент неравномерности удельного сопротивления почв Текст. / А. Ф. Пронин // Тр. ин-та / ТСХА. 1963. - Вып. 81 - С. 43-44.

118. Прохоров, Л. Н. Новые технологии и комплексы машин для выращивания лесных культур на вырубках Текст. / Л. Н. Прохоров, С. А. Родин // Лесн. хоз-во. — 1999. -№3.- С. 35-38.

119. Прохоров, Л. Н. Стандартизация — основа повышения качества работ и продукции Текст. / Л. Н. Прохоров, Д. Д. Любич // Лесное хозяйство. -1996. № 6. - С. 41-42.

120. Румшинский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента : Справочное руководство Текст. / Л. 3. Румшинский. -М. : Наука, 1971. 192 с.

121. Сабликов, М. В. Механические свойства почв. К расчету и проектированию сельскохозяйственных машин Текст. / М. В. Сабликов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1982. № 4. - С. 41-42.

122. Свиридов, Л. Т. Лесной дисковый культиватор с пневматическим предохранителем Текст. / Л. Т. Свиридов, В. И. Посметьев, В. А. Зеликов // Материалымеждународной научно-практической конференции : тез. докл. / ВГЛТА. — Воронеж, 1998.-С. 200-203.

123. Свиридов, Л. Т. Технологии, машины и оборудование в лесном хозяйстве Текст.: учеб. пособие / Л. Т. Свиридов, В. И. Вершинин; ВГЛТА.—Воронеж, 2002.—312 с.

124. Синеоков, Г. Н. Проектирование почвообрабатывающих машин Текст. : учебник для вузов / Г. Н. Синеоков. — М. : Машиностроение, 1965. — 311 с.

125. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин : учебник для вузов Текст. / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов ; -М.: Машиностроение, 1977. 328 с.

126. Слюсарев, М. Г. Уничтожение сорняков электрическим током Текст. / М. Г. Слюсарев [и др.]. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1970. — № 12.-С. 45-46.

127. Советов, Б. Я. Моделирование систем : учебное пособие Текст. / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. М. : Машиностроение. 1998. - 319 с.

128. Стрельбицкий, В. Ф. Силовые характеристики рабочих органов дисковых лущильников и борон Текст. / В. Ф. Стрельбицкий // Тракторы и сельхозмашины. — 1968. -№ 1.-С. 30-33.

129. Стрельцов, Э. К. Разработка специальных лесных машин : плюсы и минусы Текст. / Э. К. Стрельцов, О. Г. Климов // Лесная промышленность. — 1996. № 2. -С. 30-31.

130. Суворов, В. И. Восстановление леса на вырубках в современных условиях Текст. / В. И. Суворов // Лесохоз-ная информация: научн.-техн. информ. сборник. -М. : ВНИИЦлесресурс. 1996. - Вып 6. - С. 11-16.

131. Сухов, И. В. Технологии лесокультурных работ на вырубках (рекомендации) Текст. / И. В. Сухов, В. А. Костриков, В. И. Казаков. -М.: ВНИИЛМ, 2004. 152 с.

132. Тринка, Д. Е. Огневой агрегат для борьбы с вредителями и сорной растительностью сельскохозяйственных культур Текст. / Д. Е. Тринка // Труды Кишиневского СХИ. Кишинев. - 1972. - Вып 109. - С. 87-108.

133. Троицкий, В. А. Инженерные расчеты на ЭВМ : Справочное пособие / Под ред. В. А. Троицкого. Л. : Машиностроение, 1979. — 288 с.

134. Турбо Паскаль. Версия 5,0. Руководство пользователя Текст. : учеб. пособие. Воронеж : Малое изд.-полигр. предпр. Логос, 1992. — 198 с.

135. Устинов, Ю. Ф. Дорожная техника Текст. : Каталог-справочник ; под общей ред. Ю. Ф. Устинова, Б. С. Марышева. вып. 2. - М. : Радор, 2004. - 94 с.

136. Хазов, Б. Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования : справочн. пособие Текст. / Б. Ф. Хазов, Б. А. Дидусев ; М. : Машиностроение, 1986. — 224 с.

137. Чесалин, Г. А. Агротехнические и химические меры борьбы с сорняками Текст. / Г. А. Чесалин // Лесное хозяйство. 1963. - № 5. — С. 48-50.

138. Щурин, К. В. Основы теории надежности мобильных машин : учеб. пособие Текст. / К. В. Щурин. М. : МГУЛ, 2004. - 216 с.

139. Якобсон, А. Р. О принципах защиты плужных корпусов, работающих на каменистых почвах Текст. / А. Р. Якобсон, Э. Э. Паклер // Земледелие. — 1982. № 6.-С. 53-55.

140. Якобсон, А. Р. Плуги для каменистых почв Текст. / А. Р. Якобсон, X. Г. Там-метс, Э. Ю. Нугис //Изд-во ВИНТИ по сельскому хозяйству. 1982. — № 2. - С. 16-18.

141. Clyde, F. W. Cushin Hitch Development Text. / F. W. Clyde // Agricultural Engineering. 1949. - № 4. - P. 68-72.

142. Hoffman, M. Pflanzenschutz ohne Ruckstands probleme. Text. / M. Hoffman // Landmaschinenmarkt. 1973. - № 5. — 16 s.

143. Koger, J. Analyzing timber harvesting system using STALS-3 Text. / J. Koger // Forest Prod. J. 1992. - v. 42 (4). - P. 25-30.

144. Porter, G. J. and Hill D. interactive Linear Algebra in Mathcad Text. / G. J. Porter, and Hill. NewYork : Springer-Verlag, - 1996. - 256 p.

145. Wasterlund. Extent and causes of site damage due to forestry traffic Text. / Was-terlund // Scandinavian Journal of Forest Research. 1992. - V. 7. - № 1. - P. 135-142.

146. Копия свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ20096131491. СВИДЕТЕЛЬСТВОо государственной регистрации программы для ЭВМ200961314913оеательно€ о образования

147. Автор(ы): Зеликов Владимир Анатольевич, Лиференко Андрей Владимирович, Посметы Посметьев Виктор Валерьевич (RU)1. Заявка № 2009611304б марта 2009 г.1. Реестре программ для ЭВМй службы по интеллектуальной и товарным знакам1. Б Л. Симонов

148. Интерфейсные формы "Программы для исследования влияния вибрации на заглубляемость рабочего органа"

149. Программа для исследования влияния вибрации на заглубляемость рабочего органа1. Параметры эксперимента1. Выход из программы1. Параметры эксперимента

150. Амплнтдео^нбрмде, ч И1^ ЧвСТО! в ВИбраЦИН, гги Кал^мвссв кульКимтор* *г Чнч«>Л»НС* МПЩВЯМШ см 14020

151. S*tk ор^ал м/с ■хмгро льиого ростка, и :1.51. Провести эксперимент