автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней

На правах рукописи

ФОКИН СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОНИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ С ЖИДКОСТНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПНЕЙ

05.2101- Технология и мапгапы лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Научный руководитель' доктор сельскохозяйственных наук, профессор, •

Заслуженный машиностроитель РФ Цыплаков Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Ведущая организация: Центральное опытно-конструкторское бюро лесохозяйственного машиностроения (ЦОКБ лесхозмаш, г Пушкино, Московская обл)

Защита диссертации состоится «30» декабря 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 в Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева 8, зал заседаний - ауд. 118.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан «27» ноября 2005 г.

Ученый секретарь

Заслуженный лесовод РФ Бартенев Иван Михайлович Кандидат технических наук Казаков Игорь Владимирович

диссертационного совета

Курьянов В.К.

125~3т

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В Концепции развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003-2010 годы ставится задача качественного воспроизводства лесов. Решение поставленных задач возможно путем внедрения в лесное хозяйство новейших достижений науки и техники, обеспечивающих повышение его эффективности.

Лесное хозяйство степной и лесостепной зон имеет свои особенности в технологиях лесовосстановительных работ. В первую очередь это относится к расчистке вырубок от пней. Пни являются основным препятствием для проведения качественных лесокультурных работ, осуществляемые различными машино-тракторными агрегатами (МТА). При движении на вырубке с большим количеством пней их необходимо или корчевать, или понижать, или измельчать При количестве пней более 500 шг/га проводится полосная корчевка. При корчевке за пределы обрабатываемого участка выносится до 80% верхнего плодородного почвы, нарушается структура горизонтов, что приводит к ухудшению приживаемости культур. Таким образом, последствия удаления пней корчевателями рычажпого типа предопределили необходимость создания новых технологий и техники, отличных от применяемых в таёжной зоне.

В последнее время в технологических схемах создания культур на вырубках всё чаще используются технологии без корчёвки пней с движением МГА по прямолинейным маршрутам. Прямолинейность движения МГА на вырубках позволяет значительно упростить и практически полностью механизировать процесс создания лесных культур. Сегодня экономические условия предприятий не позволяют постоянно обновлять имеющийся машино-тракторный парк Поэтому разработка новых технологий по подготовке вырубок под посев (посадку), на базе существующей в лесхозах техники с использованием тракторов, как общего, так и специального назначений, способных осуществлять прямолинейность движения МГА - актуальна. Создание новых рабочих органов, применяемых для измельчения пней, встречающихся на пути движения МГА перспективно Оно позволит в значительной степени повысить качество работ и снизить затраты на лесовосста-новление.

Цель исследований. Повышение эффективности процесса измельчения пней на вырубках за счет применения новой конструкции конической фрезы с жидкостным наполн

Объекты исследований. Новая коническая фреза с жидкостным наполнителем (КФЖН) для измельчения пней, пераскорчеванные вырубки.

Научная новизна. Обоснованы параметры и режимы резания новой конической фрезы с жидкостным наполнителем. Получены аналитические зависимости сталкивающей силы и силы реакции от угловой скорости и скорости подачи. Предложен новый режим фрезерования пня с его торца с использованием компенсирующей силы жидкости. Изучено влияние жидко-стпого наполнителя на величину сталкивающей силы и силы реакции в зависимости от степени наполнения корпуса КФЖН и угла наклона оси фрезы. Изучены факторы, влияющие на изгибающий момент, возникающий на валу КФЖН, вследствие действия на нее силы сталкивания

На защиту выносятся.

• теоретические обоснования параметров и режимов работы конической фрезы с жидкостным наполнителем;

• новая коническая фреза с жидкостным наполнителем для измельчения

пней (патент РФ № 2170005);

• результаты экспериментальных исследований новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней;

Достоверность основных положений базируются на результатах фактического материала, полученного при проведении лабораторных и полевых исследований. Данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартного пакета программ Microsoft Office 2000 и профессионального пакета для обработки и анализа статистической информации Statgraf и Statistica 6.0.

Практическая ценность. Создан макетный образец новой конической фрезы с жидкостным наполнителем, обоснованы его основные параметры и режимы работы. КФЖН позволяет повысить производительность механического разрушения пней на нераскорчеванных вырубках

Основные результаты исследований рекомендуются научным работникам, конструкторам, аспирантам и студентам.

Апробация работы и публикации. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Механизация лесного хозяйства» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2000-2005 г.г.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на : научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2000-2005 г.г), Всероссийской научно-практической конференции с международным уча-

стием в Воронежской государственной лесотехнической академии (2002 г.), объединённом заседании кафедр «Механизация лесного хозяйства», «Лесоводство и лесная таксация», «Теоретическая механика и ТММ», «Технология металлов и материаловедение», «Лесомелиорация», «Прикладная математика», «Садово-парковое и ландшафтное строительство», «Организация и управление инженерными работами», «Мелиоративные и строительные машины» и «Сопротивление материалов и стандартизация» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2005 г.), заседании кафедры «Механизация лесного хозяйства и проектирование машин» (ГОУ ВПО «Воронежская ГЛТА», 2005 г.)

По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Реализация работы. Работа выполнялась по контракту (№43.044 1) Минпромнауки РФ, раздел 2615 - Технологии для удовлетворения потребностей общества во всех видах лесных ресурсов при неистощительпом лесопользовании.

Объем и с груктура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 261 страницу, из них 166 страниц основного текста и 95 страниц приложений. Работа включает 105 рисунков, 104 таблицы и 150 наименований использованных источников, в том числе 11 иностранных.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы исследований, поставлена цель работы, изложены задачи исследований и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследований» рассмотрены способы и конструкции машин для расчистки вырубок от пней. Проведен обзор исследований по удалению, понижению и измельчению пней.

Анализ способов расчистки вырубок от пней при помощи корчевки, понижения и измельчения показал, что наиболее ресурсо- и экологосбе-регающим способом является измельчение пня с его торца путем фрезерования.

Первые исследования по удалению пней посвящены работы Верхов-ского А.В., Горячкина В.П., Аболя П.И. Результаты исследований Алябьева А.Ф., Волгодворова В.Н., Карманцева Б.В., Шекеля А.И., Совкова А.Ф, Новикова C.B. позволяют сделать вывод о целесообразности удаления крупных

пней по частям или разрушения пней перед корчевкой, подтвердив гипотезу о том, что лучшие результаты по резанию корней в почве осуществляют активные рабочие органы.

Исследованию резапию корней в почве активными (измельчающими) рабочими органами посвящены работы Баранова А И., Парфенова В.М., Бердянского Б.М., Казакова В.И., Лопатина AM., Лукьянова А.Д, Нажест-кина К П., Павлова А.Н., Ткачука Ю.П., Коха П.(Германия). -

В исследованиях Цыплакова В.В. ставится проблема функционирования вырезающих рабочих органов, в неустановившемся режиме резания, торцевой поверхности пня. Такая проблема возникла потому, что в степной и лесостепной зонах Поволжского федерального округа наибольшее распространение получили пни с трехнлоскостной горизонтальпо-ступенчатой торцевой поверхностью. При их измельчения с торца рабочий орган нагружен неравномерно, и ему, в первоначальный момент необходима дополнительная стабилизация па поверхности пня. Эту роль может выполнять жидкость, помещённая в корпусе рабочего органа. Изучению роля различных наполнителей полых полостей для повышения устойчивости механической системы посвящены работы Моисеева H.H., Румянцева В.В. В них излагаются общие вопросы динамики и теории устойчивости тела с наполнителем, в частности с жидкостным, связанных с систематическим применением методов аналитической механики и второго метода Ляпунова. Отмечается, что жидкостный наполнитель в отличии от твердого имеет свойство изменять положение центра тяжести относительно оси вращения тела. При этом вращающееся тело должно быть заполнепо жидкостью частично В данном случае появляются дополнительные моменты инерции, повышающие устойчивость системы.

Во второй главе «Обоснование конструктивно-технологических параметров повой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней» определены наиболее распространённые биометрические параметры пней. Они являются характеристиками для обоснования конструктивных размеров рабочего органа для измельчения пней. Рабочий орган разрушает надземную и комлевую части пня. Следовательно, в основании конуса диаметр рабочего органа должен быть больше диаметра пня. Поэтому, он, обоснован максимальным значением доверительного интервала диаметра пня. Биометрические параметры пней, на основании которых рассчитаны основные конструктивные параметры рабочего органа для измельчения пней следующие: диаметр - 39,2 см, высота - 13,5 см, глубина залегания комлевой части - 45,6 см.

Рисунок 1 - Рассматриваемое движение КФЖН при измельчении пня

Для определения динамических составляющих процесса измельчения пней со сложной формой торцевого среза построена математическая модель работа конической фрезы с жидкостным наполнителем Обоснован алгоритм расчета оптимальных параметров КФЖН. Приведен расчет конструктивных и кинематических параметров конической фрезы с жидкостным наполнителем при которых влияние силы сталкивания на положение рабочего органа на торцевой поверхности измельчаемого пня будет незначительным. Процесс фрезерования пня с его торца, имеющих сложную поверхность среза разделяется на 2 этапа начальный - неустановившийся режим резания, основной - установившийся режим резания. Начальный этап непродолжителен по времени Однако вследствие кратковременной неравномерной загрузки рабочего органа и отсутствия жёстких наложенных связей возможно отклонение оси вращения конструкции от нормали.

При расчете конструктивно-кинематических параметров рассматривается движение фрезы па наиболее неблагоприятном, с точки зрения действия сталкивающих сил, участке КЬ - от момента касания крайней кромкой рабочего органа осгаточного выступа на пне до того момента времени, когда КФЖН своей нижней кромкой коснется пня (рисунок 1). Неподвижная система координатОх!У1г1, ось которой совпадает с осью вращения КФЖН.

5

Подвижная система координат- Охуг, жестко связанная с КФЖН. Положение осей ху относительно осей х^у^ определяется углом ф. Заменяя связи силами реакции получим ХА,УЛ - проекции силы реакции ЯЛ (сталкивающей силы), а ХВ,УВ - проекции силы реакции Ид (силы реакции верхнего крепления) на оси подвижной системы координат хух (рисунок 2). Для определения сил реакций, законов движения рабочего органа использованы теоремы об изменении количества движения и момента количества движения:

^ = Ее+Ёа+Кв, (1)

+ (2)

ш

где К - вектор количества движения; Ь0 - вектор момента количества движения; РЕ - главный вектор внешних сил; М^- главный момент внешних сил относительно выбранного центра; ЛдЗв - силы реакции; М0(КА),М0(ЯВ) - моменты сил реакции.

С учетом выражений для проекций векторов количества движения и

момента количества движения:

кх =-Мжусжф, Ку=МжхС1Сф, Кг1=г1с, (3)

Ч=-Лнф, Ь2=.Ггф, (4) получены общие уравнения движения КФЖН:

- МжУсжФ + МжХсжф2 = Е* + ХА + Хв, (5)

Мжхсжф+Мжусжф2 =Г}Е+Уа + Ув, (6)

-1иФ+Лугф2=М®+аУА-ЬУв, (7)

-^ф-^ф2 =М® -аХд +ЬХВ, (8)

«Г2Ф = М®, (9)

(10)

В уравнениях (5) -(10) приняты следующие обозначения: Мж — масса жидкости, заполняющей рабочий орган ; Хсж»Усж" координаты центра тяжести жидкости; ХА ,УА - составляющие сталкивающей силыИд; ХВ,УВ- составляющие силы реакции Яв, центробежные момен-

ты иперции жидкости; ф = о - угловая скорость вращения КФЖН; ф = го = е - угловое ускорение КФЖН; Зг- момент инерции рабочего органа относительно оси вращения, а,Ь - геометрические параметры, определяющие начало координат, точку В верхнего крепления и концевую точку А рабочего органа; г1=\1 - скорость движения КФЖН; = = ускорение движения КФЖН; М - масса рабочего органа (включающая массу жидкости Мж, массу корпуса Мро и массу центрирующего элемента Мцэ); Г®, Гу , Е^, М^, Му, М® - проекции внешних сил и моментов внешних сил, включающие режущие силы и силы тяжести.

Уравнения (5) - (10) являются основными для построения математической модели работы КФЖН. Характер сталкивающей силы Л.А и силы реакции в верхнем креплении КФЖН Лв зависит от геометрической конфигурации пня. В процессе работы КФЖН режущие силы изменяют свои точки приложения от самой дальней на расстоянии К (радиуса корпуса КФЖН) до нуля. Одним го самых худших случаев будет форма пня, близкая к трехготоскостной горизонтально-ступенчатой форме торцевой поверхности

(рисунок 1). При этом выступ попадает на крайнюю режущую кромку рабочего органа.

Когда в резании участвует только одна режущая кромка КФЖН, сила резания имеют следующие составляющие (рисунок 2):

Р^кр,— Пв7(НВ)0-75, (11)

п

Р.-^П-аП)". (12)

п

Ру=Р2*^, (13)

где Р2,Рт,Ру- составляющие силы резания; П- подача; И - радиус рабочего органа; п- число режущих кромок; НЕ- твердость разрезаемого материала по Бренелю.

Сталкивающие силы и силы реакции - сложные функции геометрических и массовых характеристик фрезы и жидкости, угла отклонения КФЖП от вертикали, действующих режущих сил и параметров движения. Для их определения и исследования разработан программный модуль, позволяющий автоматизировано рассчитывать и визуализировать выходные параметры построенной математической модели и определять оптимальные характеристики КФЖН. Оптимальные параметры КФЖН рассматриваются при вертикальном положении КФЖН, корпус которой полпостью заполнен жидкостью. Зависимости для их расчета имеют вид:

ХА =^[0-25*^-^1 (14)

а + Ь

УА=^["1 + Гь1ёР-0.251824 (15)

а + Ь1 л

Хв=-5^[0.2518р + Га] (16)

а+Ь

= ^ I + + 0.25^2[3], (17)

а + Ьь *

КА = + ["1 + 7^-0.25*8^ , (18)

а+ Ь

Кв = ^^ЛТП2 [0-25+ уаI2 + + . (19)

а + Ь

Алгоритм для расчета оптимальных параметров КФЖН следующий:

1. Из габаритных размеров пня и характеристик сложной формы торцевого среза с выступом выбираются параметры Ц., р конусообразного рабочего органа, и рассчитывается высота рабочего органа Н^ = .

2. Находится начало системы координат, расположенное на расстоянии 0.75Нр„ от нижнего конца рабочего органа.

3. Вычисляются коэффициенты А, Е, С, ц и параметр у^.

4. По формуле Ь = у^Л находится геометрический параметр Ь, определяющий место закрепления верхнего крепления КФЖН.

5. Строятся кривые зависимостей Лд(Р), Кц© для различных парамет-ровуа = а/Л, из которых по формулеНцэ = уа11 - 0.75Я ^ находится высота центрирующего элемента.

При помощи программного модуля определены оптимальные параметры КФЖН Дальнейшие теоретические исследования показали, что наименьшее значение сталкивающая сила и сила реакции верхнего крепления КФЖН имеют при угловой скорости вращения 5-15 '/с и скорости подачи, равной 2- 4,5 мм/с. Изучение нлияпия на величину сталкивающей силы Ил и силы реакции верхнего крепления рабочего органа Яв угла наклона оси (а ) и степени наполнения корпуса (у„) КФЖН (при '№=5- 15 '/с, У=2- 4,5 мм/с) показали, что при угловой скорости вращения-15 '/с и скорости подачи- 2 мм/с и степени наполнения корпуса КФЖН равной 0,5- эти силы имеют наименьшее значение Если рассматривать КФЖН, имеющую угол наклона оси а= 0", то в данном режиме работы сила Иа уменьшается в 1,9 , а сила ИЬ в 3,1 раза. Соотношения сил Яа/Ш) (назовем коэффициентом стабилизации рабочего органа) возрастает в 1,6 раза. Этот факт свидетельствует о стабилизирующей роли жидкостного наполнителя. При увеличении угла наклона а с 0" до 5" коэффициент стабилизации возрастает в 13 раз Дальнейшее увеличение а до 20' приводит к снижению коэффициента стабилизации в 1,1 раза.

В третьей главе "Программа и методика исследований конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней» представлены программа и задачи экспериментальных исследований, описаны методики их проведения.

Задачами этих исследований являлись обоснование конструктивно-технологической схемы нового рабочего органа для измельчения пня со сложной поверхностью торцевого среза и его режимов работы; определение

технико-экономических показателей работы нового рабочего органа для фрезерования ппя с его торца; определение экономических показателей нового рабочего органа для измельчения пней.

Решение поставленных задач осуществлялось путем изучения конструктивных и кинематических параметров, влияющих на величину изгибающего момента на валу конической фрезы с жидкостпым наполнителем, а также их влияния на размеры стружки; определения часовой производительности W, агрегата с макетным образцом КФЖН для измельчения пней.

Теоретические и экспериментальные исследования базировались на законах теоретической механики, теории резания, сопротивления материалов и методиках планирования эксперимента и обработки дапных Доспехо-ва Б.А., Веденяпина Г.В., Амалицкого В.В. и др. Лабораторные и полевые исследования предусматривали получение первичной информации пригодной для последующей обработки на ПЭВМ с помощью офисных приложений MS Excel 97, программы Statgraf и программы статистической обработки данных Statistica 6,0.

Опыты проводились в летний период на однолетних вырубках учебно-опытного лесного хозяйства «Вязовское» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». В четвертой главе «Экспериментальные исследования новой конструкции КФЖН для измельчения пней»

В результате проведения лабораторных исследований установлено, что изшбающий момент на валу КФЖН возрастает с увеличением прочности древесины с 10 Н/мм2 (осина) до 29,9 Н/мм2 (дуб) и угла наклона торцевой поверхности с 10 до 30" в 2,7 раза (при у„=0) и в 7 раз (при ун=1); при уменьшении угла наклона режущих кромок с 55 до 45" (V=4,5 мм/с, W=5 '/с) изгибающий момент возрастает в 2,4 раза (ун=0) и 2,6 раза (ун=1) Изменение скорости подачи с 4,5 до 2 мм/с и угловой скорости вращения с 5 до 15 Vc КФЖН приводит (при В=55"-45") к уменьшению изгибающего момента на валу в 2,6 раза (ун=0) и 2,7 раза (ун=1). Изменение степени наполнения корпуса КФЖН с 0 до 1 (при В=55'-45", V= 2 мм/с , W= 15 '/с) уменьшает величину изгибающего момента в 2,1 раза.

Лабораторные исследования подтвердили теоретическую зависимость сталкивающей силы Ra от степени наполнения корпуса КФЖН у„ при режиме резания V= 2 мм/с , W= 15 Vc (рисунок 3).

Параметры стружки являются одним из показателей режимом работы макетного образца Поэтому изучалось влияние конструктивно- технологических параметров КФЖН на размеры стружки Анализ результатов опыта

Ю

показал, что размеры стружки находятся в пределах: толщина- 0,8- 5,5 мм; длина- 5-32 мм; ширина- 2- 20 мм.

Корреляционный анализ показал наиболее тесную взаимосвязь на 5 % уровне значимости фактора толщины стружки (Т) со значениями скорости подачи (V) и угловой скорости На основании проведенных исследований получены регрессионные уравнения-

Рисунок 3 - Зависимость сталкивающей силы Иа от степени наполнения корпуса КФЖН Ун при V- 2 мм/с, \У= 15 г/с при измельчении образцов древесины

осины и дуба

Т = 1,8719 + 0,9921о8(У) -1,0716^^

• для осины: ; (/и)

^ (1,8<У<4,8;4<\У<4,8) 4 7

для дуба:

(21)

Т = 0,2581 + 1,098к^(У) - 0,58211од(\У) (M<V<4A4<W< 4,8)

Результаты хрономегражного наблюдения за часовой производительностью МТА с макетным образцом конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней показали, что его часовая производительность составляет 31 пень Время разрушения пня (0 в плавающем положении рабочего органа зависит от породы (НО, диаметра (Е)) и высоты пня (Ь) и определяется уравнением вида:

t = 134918 + 4,49Б3 + 24,2 ЗЬ3 + 63,97Н,3 (4<Н, <23;19<Б<39;2,5<Ь< 16,5)

п

Статистическая обработка данных показала значимость факторов: О и Ц. Взаимосвязь времени понижения пней со значимыми факторами определяется уравнением вида:

♦ = 146255,8 + 65,4Н,3 + 5,2Б3 (4 <Н4 <23J19<D<39) Установлено, что при увеличении прочности древесины время измельчения пней возрастает на 40 %, а при увеличении диаметра- на 22 %

В пятой главе «Расчет экономической эффективности от применения новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней» представлены расчеты, которые свидетельствуют, что применение новой конструкции конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней экономически целесообразно, так как способствует повышению производительности труда на 5 %, снижению прямых затрат на 1,3 %. При этом экономический эффект на 1 га нераскорчеванных вырубок при проведении полосных расчисток составляет 98,6 рублей или 11593 рубля в год при сроке окупаемости 1,1 года (13 месяцев).

Заключение

1. На вырубках степной и лесостепной зоны Поволжского федерального округа наиболее часто (48%) встречаются пни с трехплоскостной горизонтально-ступенчатой формой торцевой поверхности.

2. Частичное наполнение жидкостью рабочего органа для измельчения пней повышает его устойчивость при изменении положения центра тяжести относительно оси вращения тела.

3. Установлено, что измельчение пней целесообразно проводитг> с их торца, используя новую конструкцию конической фрезы с жидкостным наполнителем (патент РФ 2170005).

4. В неустановившемся режиме фрезерования (в начальный период) несоосность рабочего органа и пня вызывается силой сталкивания, действующей вдоль оси ОУ, перпендикулярно оси вращения КФЖН. Сталкивающая сила характеризуется зависимостью вида:

Ка = -7ь]2 + [-1 + У^Р -0,25^2р?

а+ Ь '

5. Коническая фреза с жидкостным наполнителем для измельчения пней должна иметь следующие конструкционные и кинематические параметры • диаметр- 400 мм; угол наклона режущих кромок- 45°; высота

корпуса фрезы- 200 мм; высота центрирующего элемента- 150 мм; степень наполпения у„= 0,5; скорость подачи- 2 мм/с; угловая скорость вращения фрезы-15 '/с.

6. Установлено, что при изменении степени наполнения корпуса КФЖН от у„= 0 до ун= 1 и угле наклона а= 0° коэффициент стабилизации возрастает в 1,6 раза; при ун= 0,5 и 0°<а<5° коэффициент стабилизации увеличивается в 13 раз; при ун= 0,5 и 5°<а<20° коэффициент стабилизации снижается в 1,1 раза.

7 Изгибающий момент на валу КФЖН возрастает с увеличением прочности древесины с 10 Н/мм2 (осина) до 29,9 Н/мм3 (дуб) и угла наклона торцевой поверхности с 10 до 30" в 2,7 раза (при ун=0) и в 7 раз (при ун=1), при уменьшении угла наклона режущих кромок с 55 до 45* (У=4,5 мм/с, '/с) изгибающий момент возрастает в 2,4 раза (у„=0) и 2,6 раза (уи=1), Изменение скорости подачи с 4,5 до 2 мм/с и угловой скорости вращения с 5 до 15 '/с КФЖН приводит (при В=55'-45*) к уменьшению изгибающего момента на валу в 2,6 раза (у„=0) и 2,7 раза (уи=1). Изменение степени наполнения корпуса фрезы с 0 до 1 (при 6=55*-45°, У= 2 мм/с , АУ= 15 '/с) уменьшает величину изгибающего момента в 2,1 раза.

8. Зависимость сталкивающей силы Ка от степени наполнения корпуса (у„) КФЖН при У= 2 мм/с и ^/=15 '/с описывается регрессионными уравнениями вида:

для осины: Иа = -26,96ун + 238,2; для дуба: Иа = -100,64^(ун) + 317,9.

9. Производительность МГА, состоящего из МГЗ-80/82 и макетного образца КФЖН, равна 31 пень в час.

10.Экономический эффект от применения КФЖН составляет 98,6 руб./га или 11593 рубля в год; срок окупаемости 1,1 юда (13 месяцев).

1

Основные положения диссертация опубликованы в следующих работах:

1. A.C. 2170005 RUC1 Рабочий орган для измельчения пней / Зацепин AB., Цыплаков В.В., Фокин C.B. (Россия) Заявл. 05.01.2000. Опубл. 10.07.2001. Бюл. № 19.

2. Фокин C.B. О машинах и орудиях по удалению и измельчению пней // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.4/ СГАУ, 1999. С. 230-232.

3. Цыплаков В.В., Фокин C.B. О снижении ударных нагрузок машин и оборудования при работе па нераскорчеванных вырубках // Доклады Российской академии естественных наук., вып. 2.- Саратов, 2000. С.110 -117.

4. Фокин C.B. Об исследованиях резания древесины // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.5 / СГАУ, 2002.- 620 - 623 с.

5. Цыплаков В.В., Фокин С.В К теории торцово-конического фрезерования пней // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.5/СГАУ, 2002,-603 -613 с.

6. Цыплаков В.В, Фокин C.B., Федоров O.E. О рабочем органе для понижения пней // Материалы научно- практической конференции с международным участием- В 2 т / ВГЛТА. Воронеж, 2002. Т 2. - 84-87 с.

7. Фокин C.B. Определение диаметра пней рабочего органа для измельчения пней / "Саратовский ГАУ"- промышленному комплексу Поволжского региона- Саратов, 2003.-708-710 с.

8. Цыплаков В.В., Фокин С В. Об изменении высоты жидкости во вращающемся корпусе конической фрезы при неполном её заполнении // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. НИ. Вавилова., вып. 3 - Саратов, 2003 -С.90 - 91.

9 Цыплаков В.В., Фокин C.B. Определение высоты центрирующего элемента конической фрезы // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работДЗ.6 / СГАУ, 2003,- 252- 255 с. Ю.Фокин C.B. О конструкции макетного образца конической фрезы // Молодые ученые- агропромышленному комплексу Поволжского региона: Сборник научных работ, В.2 / СГАУ. 2004 - 139-142 с 11..Зацепин A.B., Цыплаков В.В., Фокин C.B. Рабочий орган для измельчения пней. Инфор. Листок Саратовского ЦНТИ № 12-2004 Саратов, 2004 г., 4 с.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю диссертационного совета

телефон: 8-(0732)53-72-40, факс 53-72-40

Фокин Сергей Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОНИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ С ЖИДКОСТНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПНЕЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Авторская редакция Компьютерная верстка - О. В. Климовой

Подписано в печать 26.11.2005. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/16 Объем 1 печ. л. Тираж 100. Заказ 1030/961

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1.

г

»25440

РНБ Русский фонд

2006-4 28070

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследовании.

1.1 Способы расчистки вырубок от пней.

1.2 Исследования усилий, возникающих при резании древесины с торца и повышения устойчивости вращающихся тел.

1.3 Анализ конструкций измельчающих органов с наполнителями.

1.4 Цель и задачи исследований.

2.0боснование конструктнвно-технологнческнх параметров новой ф конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчеппн пней.

2.1 Характеристика основных биометрических параметров пней.

2.1.1 Средний диаметр пня.

2.1.2 Определение средней высоты пня.

2.1.3 Величина комлевой части пня.

2.1.4 Максимальные значения биометрических параметров пня.

2.2 Рабочие режимы фрезерования.

2.2.1 Кинематика и динамика движения конической фрезы с жидкостным наполнителем.

2.2.2 Режимы работы конической фрезы с жидкостным наполнителем при измельчении пня с его торца.

2.2.3 Силы, характеризующие процесс фрезерования пня со сложной формой торцевого среза конической фрезы с жидкостным наполнителем в неустановившемся режиме.

2.2.4 Силы, инерции, возникающие при фрезеровании пня с торца конической фрезой с .жидкостным наполнителем в неустановившемся режиме.

2.3 Разработка математической модели работы новой конструкции конической фрезы с жидкостным наполнителем при резании пня с его торца в неустановившемся режиме.

2.3.1 Основные предположения н допущения.

Э 2.3.2 Основные уравнения работы конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

2.3.3 Параметры математической модели работы конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

2.3.4 Выбор начала системы координат и определение высоты 1{ентрирующего элемента КФЖИ.

2.3.5 Вычисление смещений центра тяэюести жидкости при неполном заполнении рабочего органа и отклонении механизма от вертикали.

2.3.6 Вычисление центробежных и осевых моментов инерции жидкости при неполном заполнении рабочего органа и его отклонении от вертикали.

2.3.7 Изменение формы свободной поверхности жидкости, вращающейся внутри корпуса рабочего органа при неполном его заполнении.

2.3.8 Вычисление положения центра тяжести и осевого момента инерции рабочего органа.

2.3.9 Условия для высоты жидкости и угла наклона механизма, при которых имеет смысл учет неполного заполнения рабочего органа.

2.3.10 Вычисление составляющих режущих сил.

2.4 Обоснование конструктивно- технологических параметров новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

2.4.1 Аналитическое и компьютерное исследование построенной математической модели.

2.4.2 Определение сталкивающих сил, сил реакции и оптимальных характеристик механизма в квазистатическом случае.

2.4.3 Динамический подход к измельчению пней.

2.5 Конструктивно- технологическая схема новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

3. Программа и методика исследований конической фрезы с жидкостным наполнителем для нзмельчення иней.

3.1. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.1.1 Описание конструкции макетного образца конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

3.1.2. Описание лабораторной установки.

3.1.3. Подготовка и выполнение лабораторных исследований.

3.1.4 Методика многофакторного планирования.

3.1.5 Методика обработки экспериментальных данных.

3.2 Методика проведения полевых исследований и определения техникоэкономических показателей работы экспериментальной установки для измельчения пней.

3.2.1 Устройство и работа машины для понижения пней.

3.2.2 Методика определения часовой производительности агрегата оснащенного макетным образцом конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.

4. Экспериментальные исследования новой конструкции КФЖН для измельчения пней.

4.1 Влияние конструктивных и кинематических параметров на величину изгибающего момента на валу конической фрезы с жидкостным наполнителем.

4.2 Результаты многофакторного эксперимента исследования влияния конструктивных параметров конической фрезы с жидкостным наполнителем на величину изгибающего момента.

4.3 Результаты определения часовой производительности макетного образца КФЖН для измельчения пней.

5. Расчет экономической эффективности от применения новой конической фрезы с жидкостным нанолннтелем для измельчения пней.

В Концепции развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003-2010 годы ставится задача качественного воспроизводства лесов. Решение поставленных задач возможно путем внедрения в лесное хозяйство новейшие достижения науки и техники, путем разработки новых технологий и технических средств, обеспечивающих повышение его эффективности. Нужна дальнейшая разработка специальных машин и механизмов для работы в лесу, которые бы удовлетворяли лесоводственным, экологическим и социально- экономическим требованиям [72].

Актуальность темы Лесное хозяйство лесостепной зоны имеет свои особенности по ведению лесовосстановительных работ. В первую очередь это относится к корчеванию и понижению пней, так как они являются основным препятствием для проведения качественных лесокультурных работ, осуществляемые различными машино-тракторными агрегатами (МТА). При движении на вырубке с большим количеством пней он испытывает значительные нагрузки. Это в свою очередь влечёт поломку агрегатов и узлов механизмов [24]. При количестве пней более 500 шт/га проводится полосная раскорчёвка. При корчевке выносится за пределы обрабатываемого участка до 80% верхнего дернового слоя, нарушается структура гумусированных горизонтов, что приводит к ухудшению приживаемости культур. Таким образом, последствия удаления пней корчевателями рычажного типа предопределили необходимость создания новых технологий и техники, отличных от применяемых в таёжной зоне [33, 39, 54, 100, 148, 149]. В последнее время в технологических схемах создания культур на вырубках всё чаще используются технологии без корчёвки пней с движением МТА по прямолинейным маршрутам. Прямолинейность движения МТА на вырубках позволяет значительно упростить и практически полностью механизировать процесс создания лесных культур [16, 64, 70, 102]. Существующие в России экономические условия не позволяют предприятиям постоянно обновлять имеющийся машинный парк, так как предлагаемая па рынке техника очень дорога. Поэтому ставится задача разработки новых технологий по подготовке вырубок под посев (посадку) на базе существующей в лесхозах техники с использованием тракторов, как общего, так и специального назначения, способных осуществлять прямолинейность движения МТА. Для этого необходимо создание новых рабочих органов, применяемых для измельчения пней встречающихся на пути движения МТА. Осуществление намеченных целей позволит в значительной степени снизить затраты на лесовосстановление.

Цель и задачи исследований Целью диссертационной работы является повышение эффективности процесса измельчения пней на вырубках за счет применения новой конструкции конической фрезы с жидкостным наполнителем.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Обосновать технологию измельчения пней.

2. Разработать конструктивную схему нового рабочего органа для фрезерования пня с его торца.

3. Обосновать конструктивно-технологические параметры нового рабочего органа для фрезерования пня со сложной поверхностью торцевого среза и его режимы работы.

4. Определить технико-эксплуатационные и экономические показатели нового рабочего органа для фрезерования пня с его торца.

Объекты исследовании. Новая коническая фреза с жидкостным наполнителем (КФЖН) для измельчения пней, нераскорчеванные вырубки.

Методика исследовании. Теоретические исследования базировались на основных положениях теории резания металлов и древесины, теоретической механики и механики жидкости, а экспериментальные - на существующих методиках определения основных биометрических параметров пней, на исследованиях режимов резания древесины, проводимых различными 6 исследователями (Амапицкий, Бершадский, Цветкова, Цыплаков, Федоров и т.д.).

Научная новизна. Обоснованы параметры и режимы резания новой конической фрезы с жидкостным наполнителем. Получены аналитические зависимости сталкивающей силы и силы реакции от угловой скорости и скорости подачи. Предложен новый режим фрезерования пня с его торца с использованием компенсирующей силы привода фрезы. Изучено влияние жидкостного наполнителя на величину сталкивающей силы и силы реакции в зависимости от степени наполнения корпуса КФЖН и от угла наклона оси фрезы. Изучены факторы, влияющие на изгибающий момент, возникающий на валу КФЖН, вследствие действия на нее силы сталкивания. На защиту выносятся

• теоретические обоснования параметров и режимов работы конической фрезы с жидкостным наполнителем;

• новая коническая фреза с жидкостным наполнителем для измельчения пней (патент РФ № 2170005);

• результаты экспериментальных исследований новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней;

Обоснованность результатов исследований. Выводы диссертационной работы базируются на результатах фактического материала, полученного при проведении лабораторных и полевых исследований. Данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартного пакета программ Microsoft Office 2000 и профессионального пакета для обработки и анализа статистической информации Statgraf и Statistica 6.0.

Практическая ценность. Создан макетный образец новой конической фрезы с жидкостным наполнителем, обоснованы его основные параметры и режимы работы. КФЖН позволяет повысить производительность механического разрушения пней на нераскорчевапных вырубках.

Основные полученные результаты рекомендуются научным работникам, конструкторам, аспирантам и студентам.

Апробация работы и публикации. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Механизация лесного хозяйства» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2000-2005 г.г.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на : научных конференциях профессорско- преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2000-2005 г.г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Воронежская государственная лесотехническая академия, 2002 г.), объединённом заседании кафедр «Механизация лесного хозяйства», «Лесоводство и лесная таксация», «Теоретическая механика и ТММ», «Технология металлов и материаловедение», «Лесомелиорация», «Прикладная математика», «Садово-парковое и ландшафтное строительство», «Организация и управление инженерными работами», «Мелиоративные и строительные машины» и «Сопротивление материалов и стандартизация» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2005 г.), заседании кафедры «Механизация лесного хозяйства и проектирование машин» (ГОУ ВПО «Воронежская ГЛТА», 2005 г.). . .

По материалам диссертации опубликовано 11 работ. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 261 страницу , из них 166 страниц основного текста и 95 страниц приложений. Работа включает 105 рисунков, 104 таблицы и 150 наименований использованных источников, в том числе 11 иностранных.

Выводы

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. С увеличением прочности древесины с 10 Н/мм (осина) до 29,9 Н/мм" (дуб) и угла наклона торцевой поверхности с 10 до 30° изгибающий момент возрастает в 2,7 раза (при у„=0) и в 7 раз (при у„=1).

2. При уменьшении угла наклона режущих кромок с 55 до 45° при скорости подачи 4,5 мм/с и угловой скорости вращения 5 '/с изгибающий момент возрастает в 2,4 раза (у„=0) и 2,6 раза (у„=1).

139

Изменение скорости подачи с 4,5 до 2 мм/с и угловой скорости вращения с 5 до 15 '/с КФЖН приводит (при 13=55°-450) к уменьшению изгибающего момента на валу в 2,6 раза (у„=0) и 2,7 раза (у„=1). Изменение степени наполнения корпуса фрезы с 0 до 1 (при 13=55°-45°, У= 2 мм/с , 15 '/с) уменьшает величину изгибающего момента в 2,1 раза.

Зависимость сталкивающей силы Яа от степени наполнения корпуса (у„) КФЖН при У= 2 мм/с и \У=15 '/с описывается уравнениями вида:

- для осины : = -26,96ум + 238,2;

- для дуба: 1*а = -100,64„) + 317,9.

Толщина стружки увеличивается (от 0,8 до 5,5 мм) с увеличением скорости подачи с 2 до 4,5 мм/с и скорости вращения с 5 до 15 '/с конической фрезы с жидкостным наполнителем. При наименьших значениях скорости подачи (У=2 мм/с) и максимальной частоте вращения

15 1/с) толщина стружки минимальна (0, 8 мм). Часовая производительность агрегата МТЗ-80/82 +КФЖН составила 31 пень.

При плавующем положении КФЖН время измельчения пней возрастает в зависимости от древесной породы (от мягколнственной — осины до твердолиственной - дуб) до 40 %, а при увеличении их диаметров - на 22 %.

5. Расчет экономической эффективности от применения повой конической фрезы с жидкостным паполнптелем для измельчения пней

Новая конструкция КФЖН позволяет снизить изгибающий момент, возникающий при измельчении иней со сложной формой торцевого среза. Это способствует повышению производительности, проводимой операции по измельчению пней на нераскорчеванных вырубках за счет более устойчивого положения рабочего органа на его поверхности. Это позволяет уменьшить время на размещение фрезы над центром пня и выполнить операцию, направленную на совмещение осей симметрии конической фрезы и измельчаемого пня. Важное значение имеет, то что при измельчении пней новой конструкцией КФЖН используются менее дорогостоящие материалы. В расчёте экономической эффективности применения новой конструкции КФЖН для измельчения пней рассматривался агрегат, состоящий из трактора МТЗ-80/82, навесной КФЖН. Расчет основывался на сравнении агрегата, оснащенного новой конструкцией конической фрезы с ямокопателем-погрузчиком ЯКГ1-0,4 (сменное оборудование - коническая фреза без наполнителя), который производит измельчение иней аналогично агрегату, оснащенного новой конструкцией КФЖН.

При расчете ожидаемого экономического эффекта использованы методические указания ВНИИЛМ [29], ЦНИИТЭИтракторосельмаш [94] и ВИСХОМ [109], «Отраслевые методические указания по определению экономической эффективности использования в лесном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» [92, 94, 95] , другие источники [30, 35, 47, 60, 74, 91, 98], а также полученные в ходе исследований хронометражные наблюдения за измельчением гшей.

Стоимость макетного образца конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней оценивалась по стоимости

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На вырубках степной и лесостепной зоны Поволжского федерального округа наиболее часто (48%) встречаются ппи с трехплоскостиой горизонтально-ступенчатой формой торцевой поверхности.

2. Частичное наполнение жидкостью рабочего органа для измельчения пней повышает его устойчивость при изменении положения центра тяжести относительно оси вращения тела.

3. Установлено, что измельчение пней целесообразно проводить с их торца, используя новую конструкцию конической фрезы с жидкостным наполнителем (патент РФ 2170005).

4. В неустановившемся режиме фрезерования (в начальный период) песоосность рабочего органа и пня вызывается силой сталкивания, действующей вдоль оси OY, перпендикулярно оси вращения КФЖН. Сталкивающая сила характеризуется зависимостью вида:

Ra = [0,25tgP - yb]2 + [- 1 + YbtgP - 0,25tg2pf а + о

5. Коническая фреза с жидкостным наполнителем для измельчения иней должна иметь следующие конструкционные и кинематические параметры : диаметр- 400 мм; угол наклона режущих кромок- 45°; высота корпуса фрезы- 200 мм; высота центрирующего элемента- 150 мм; степень наполнения у„= 0,5; скорость подачи- 2 мм/с; угловая скорость вращения фрезы- 15 '/с.

6. Установлено, что при изменении степени наполнения корпуса КФЖН от у„= 0 до у„= 1 и угле наклона а= 0° коэффициент стабилизации возрастает в 1,6 раза; при у„= 0,5 и 0°<а<5° коэффициент стабилизации увеличивается в 13 раз; при у„= 0,5 и 5°<а<20° коэффициент стабилизации снижается в 1,1 раза.

7. Изгибающий момент на валу КФЖН возрастает с увеличением прочности древесины с 10 Н/мм (осина) до 29,9 И/мм (дуб) и угла наклона торцевой поверхности с 10 до 30° в 2,7 раза (при у„=0) и в 7 раз (при у„=1); при уменьшении угла наклона режущих кромок с 55 до 45° (У=4,5 мм/с, \У=5 '/с) изгибающий момент возрастает в 2,4 раза (Уи=0) и 2,6 раза (ун=1); Изменение скорости подачи с 4,5 до 2 мм/с и угловой скорости вращения с 5 до 15 '/с КФЖН приводит (при В=55°-45°) к уменьшению изгибающего момента на валу в 2,6 раза (у„=0) и 2,7 раза (у„=1). Изменение степени наполнения корпуса фрезы с 0 до 1 (при 13=55°-45°, У= 2 мм/с , \У= 15 '/с) уменьшает величину изгибающего момента в 2,1 раза.

8. Зависимость сталкивающей силы 11а от степени наполнения корпуса (у„) КФЖН при У= 2 мм/с и \У=15 '/с описывается регрессионными уравнениями вида: для осины = -26,96у1( + 238,2; - для дуба: Ка = -100,641^(ум)+317,9.

9. Производительность МТА, состоящего из МТЗ-80/82 и макетного образца КФЖН, равна 31 пень в час.

10.Экономический эффект от применения КФЖН составляет 98,6 руб./га или 11593 рубля в год; срок окупаемости 1,1 года (13 месяцев).

1. A.C. 1074447 SU AI. Устройство для корчевания и разделки иней / Шегельман И.Р., Морозов А.П., Луберг A.A., Наумович В.М. (Россия). Заявл. 15.12.82; 0публ.23.02.84. Бюл № 7.

2. A.C. 1102523 SU AI. Машина для вырезки и измельчения корневищ / Путятин М.Д„ Ткачук Ю.П., Мазепа И.К.(Украина) Заявл.26.11.82; Опубл. 15.07.84. Бюл № 26.

3. A.C. 1209106 SU AI Устройство для удаления пней / В.В.Прокопенко (Россия) Заявл.З!. 07.84г.0публ.07.02.86 г.Бюлл. № 5

4. A.C. 1240388 SU AI. Машина для срезания пней / Прокопенко В.В. # (Россия) Заявл. 11.09.84; Опубл. 30.06.86. Бюл. № 24.

5. A.C. 1386105 SU AI. Измельчитель древесной поросли / Марченко И.И., Марченко О.С., Попов Л.Э., Хоренко И.Н. (Украина) Заявл.03.09.86; Опубл. 07.04.88. Бюл. № 13.

6. A.C. 1400550 SU А 1 Машина для удаления пней и вырезания ям в мёрзлом грунте / Шекель А.И., Мойсеенко В.К. (Россия) Заявл. 14.04.86 г. Опубл. 07.06.88г. Бюл. № 21

7. A.C. 1417836 SU AI. Орудие для удаления надземной части пней / Корниенко ГШ., Шмаков С.Н., Камашев A.B. (Россия). Заявл.02.01.86; Опубл.23.08.88. Бюл №31.ф 8. A.C. 1436939 SU AI. Устройство для корчевания пней / Бажуа

8. В.10.(Литва) Заявл.29.04.87; Опубл. 15.11.88. Бюл № 42.

9. A.C. 1667732 SU AI. Рабочий орган для заготовки пневой древесины / Мазуркин П.М., Логинов Д.Б. (Россия) Заявл.05.05.89; Опубл. 07.08.91. Бюл. № 29.

10. A.C. 1813367 SU А 1 Машина для измельчения пней / Шекель А.И., Мойсеенко В.К., Пуляткин А.Д., Дёмкин В.Е. (Россия) Заявл. 20.03.91 г. Опубл. 07.05.93 г. Бюл. № 17

11. A.C. 2170005 RU C1 Рабочий орган для измельчения пней / Зацепин A.B., Цыгишков В.В., Фокин С.В. (Россия) Заявл. 05.01.2000. Опубл. 10.07.2001. Бюл. № 19

12. A.C. 899010 SU AI. Устройство для разрушения пней / Бежанов Т.В., Ипасаридзе Б.Я., Габучия Д.А., Бежанов В.А., Кереселидзе Т.К. и др. (Грузия). Заявл.01.09.80; 0публ.23.01.82. Бюл № 3.

13. A.C. 965396 SU AI Измельчитель пней / И.Р.Шегельман, К.Н.Хювенен, A.B. Макарихин (Россия) Заявл. 26.05. 81 г. Опубл. 15.10. 82 г. Бюлл. № 38

14. Аболь П.И. Сопротивление деревьев и пней корчеванию.- Труды ЦНИИМЭ.- Химки, 1969., вып. 96.- 46 52 с.

15. Аболь П.И. Теоретические предпосылки к процессу корчевания деревьев.- Труды ЦНИИМЭ.- Химки, 1969., вып. 97.- 81 89 с.

16. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.Б. Грановский М.: Наука, 1976. - 280 с.

17. Албяков М.П., Ильин Т.П. Справочник механизатора лесного хозяйства.- М.: Лесная промышленность, 1977.- 296 с.

18. Алябьев А.Ф. Обоснование технологического процесса и основных параметров рабочих органов корчевателя- террасера.- Дис. .канд.техн.наук.- М., 1991.- 195 с.

19. Амалицкий В.В. Исследование процесса сверления стружечных плит. :Дисс. канд. техн. наук М.,1963 г. - 184с.

20. Арамович И. Г., Левин В. И. Уравнения математической физики: Учебн. пособие для ВТУЗов.- М.: Наука, 1964. 287 с.

21. Лфнфи Д., Эилеи С. Статистическим анализ. Подход с использованием ЭВМ. М.: Мир, 1982. - 168 с.

22. Баранов А.И., Парфенов В.М. О типе и форме режущих элементов роторных корчевателей- измельчителей пней.- В сб.: Машины и орудия для лесного хозяйства. ВГУ. - Воронеж, 1977.- 43 - 47 с.

23. Бартенев И.М., Посметьев В.И. Переспективмые конструкции предохранителей лесных почвообрабатывающих орудий- Лесное хозяйство 1999.- № 3 - 38 с.

24. Бердянский Б.М. Износ и повышение долговечности ножей фрезерных почвообрабатывающих машин.- Дис. .канд. техн. наук -Ростов -на Дону, 1972. - 213 с.

25. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов.- М.: Машиностроение, 1975.- 344 с.

26. Боровиков В.П. Программа STATISTIKA для студентов и инженеров.- М.:, Компьютер пресс, 2001.-301 с.

27. Бутенин Н.В. и др. Курс теоретической механики / 11.В. Бутешш, Я.Я. Лунц, Д.Р.Мерким Учебн. пособие - 4-е изд.- М.: Наука, 1985.- т. 1. -239 с.

28. Быстрикин С.Н. и др. Методические указания по определению экономической эффективности внедрения научных достижений и новой техники в лесном хозяйстве.- Пушкино, 1975.- 120 с.

29. Быстрикин С.Н. Методические указания по определению экономической эффективности внедрения научных достижений и новой техники в лесном хозяйстве. Пушкино, 1975.- 120 с.

30. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 159 с.

31. Верховский A.B. Вопросы теории корчевательных машиш.- В кн.: Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин, Т.4. - М. - Л.: Сельхозгиз,1936.- 87- 95 с.

32. Вилюмсон A.A. и др. Курс физики / А. А. Вилюмсон, Ю.Б. Горбатов, С. М. Пожидаев.- М.: Изд во МЭИ, 1975.- 199 с.

33. Воронин И.В. и др. Экономическая эффективность в лесохозяйстьвенном и агролесомелиоративном производствах / И.В. Воронин, А. А. Сенкевич, В. А. Бугаев.- М.: Лесная промышленность, 1975.- 176 с.

34. Воронков И.М. Курс теоретической механики. -М.:Наука Главная редакция физико- математической литературы, 1965 . 596 с.

35. Воронцова Н.И. и др.Тензометрирование деталей автомобилей / Н.И. Воронцова, Д.Б. Гельфгат, И.С. Лунев, В.А. Ошноков, Ю.Г. Стефанович М.: Государственное научно- техническое издательство машиностроительной литературы.- 1962.-231 с.

36. Воскресенский С.А. Резание древесины.- М.:Гослесбумнздат, 1955 .- 199 с.

37. Галанов В.И. Механизация расчистки лесных площадей при лесовосстановлении.- экспресс информация.- М.: ЦБНТИ- лесхоз, 1979.26 с.

38. Гернет М.М. Курс теоретической механики.: Учебн. пособие для ВУЗов -4-е изд.- М.: Высшая школа, 1981.- 304 с.

39. Горячкин В.П. Корчевательные машины,- Соч., т. 4. М. - Л.: Колос, 1948.-248 с.

40. Грабовский Р.И. Курс физики : Учебн. пособие 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1970. - 608 с.

41. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов.: учебник для ВУЗов.- М.: Высшая школа, 1985.- 304 с.

42. Демиденко Е.З. Оптимизация и регрессия.- М.: Наука, 1989. 292 с.

43. Денисенко 13.И. Введение в теорию обработки резанием.: учеб. пособие .- Ростов.: из- во РРГИ, 1976.- 178 с.

44. Детлаф A.A. Яворский Б.М. Курс физики: Учебн. Пособие 2-е изд.- М.: Высшая школа, 2000.- 718 с.

45. Джикович В.Л. Экономика лесного хозяйства: Учебн. пособие для студентов вузов.- М.: Лесная промышленность, 1970.-320 с.

46. Джонсон Н.,Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке.- М.:Мир, 1980. 610 с.

47. Долгодворов В.И. Обоснование параметров корчевагелыю-рубительной машины для заготовки осмола.- Автореф. Дис. .канд.техн.наук. М., 1988.- 18 с.

48. Доспехов В.А. Методика полевого опыта.- М.: Агропромнздат, 1985 . -308 с.

49. Доспехов В.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972. - 207 с.

50. Доспехов В.А. Планирование полевого опыта. М.: Колос, 1973. -336 с.

51. Зацепин A.B., Цыплаков В.В., Фокин C.B. Рабочий орган для измедьчепия пней Инфор. листок Саратовского ЦНТИ № 12-2004. Саратов, 2004.- 4 с.

52. Зима И.М. Механизация лесохозяйственпых и лесомелиоративных работ- М.:Гослесбумиздат, 1952. 447 с.

53. Зима И.М., Малюгин Т.Т. Механизация лесохозяйственных работ. -М.:Лесная промышленность, 1976.- 349- 350 с.

54. Ивановский Е.Г. и др. Фрезерование и пиление древесины и древесных материалов. / Е.Г. Ивановский ,П.В. Василевская ,Э. М. Лаутнер М.: Лесная промышленность, 1971 г.- 3 - 22 с.

55. Ивановский Е.Г.Резаиие древесины.- М.: Лесная промышленность, 1975. 17 с.

56. Ильин Г.П. Механизация работ в зелёном строительстве. -М.:1. Стройиздат, 1985 52-62 с.

57. Инструкция о порядке составления расчетов экономической эффективности новых технологий, сельскохозяйственных машин и их комплексов. Группа Т51.-Зс.

58. Инструкция но определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений.-М.: ЦНИИТЭИстроймаш, 1978.-243с.

59. Ипатова М.В. Механизация лесохозяйственных и лесокультурных работ. Л: Ленинградская лесотехническая академия им. С.М. Кирова, 1965.- 112-117 с.

60. Ишлинский АЛО. Механика относительного движения и силы инерции.- М.: Наука, 1981.- 191 с.

61. Казаков В.И. Обоснование технологических параметров процесса фрезерования почвы с древесными включениями на нераскорчеванных вырубках.-Дис. .канд.техн.наук.- Пушкино, 1983. 198 с.

62. Калиниченко Н.П. и др. Лесовосстановление на вырубках / Н.П.Калиниченко, А.И. Писаренко , И.А. Смирнов -М.: Лесная промышленность ,1973 .-218 с.

63. Камышенцев Л.А., Преображенский К.И. Мелиоративные культуртехнические работы.- М.: Россельхозиздат, 1975,- 58 с.

64. Караманцев Б.В. Корчевка пней больших диаметров. Техника в сельском хозяйстве, 1972, № 4. - 37 - 39 с.

65. Кассандрова О. Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений.- М. Паука, 1970.- 130 с.

66. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента.- М.: Машиностроение, 1974.- 240 с.

67. Кириченко Н.Ф. Введение в теорию стабилизации движения.- Киев: Вища школа, 1978.- 182 с.

68. Клячко А.В., Сиверцев В.Д. Рациональное движение тракторногоагрегата по вырубке.// Лесное хозяйство.- 1979.- №4 42-43 с.

69. Кожевников Л.Л. Равновесие тел вращения под действием массовых сил.- М.: Наука, 1983.- 102 с.

70. Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003- 2010 годы. Одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 18 января 2003 г. № 69-р.- 22 с.

71. Корн Т. Справочник по математике.- М.: Наука, 1977.- 831 с.

72. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1978.- 240 с.

73. Кох П. Процессы механической обработки древесины.- М.: 1969.328 с.

74. Кряжев Н.А.Фрезерование древесины.- М.Лесная промышленность, 1979 г.-1998 с.

75. Ларюхин Г.А. и др. Механизация лесного хозяйства и лесозаготовок. / Г.А. Ларюхин, Л.С.Златоустов, B.C.Раков М.: Агропромиздат, 1987.- 274 с.

76. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ.- Научные труды МГУЛ- М., 1997, вып. 276 62 - 70 с.

77. Листопад И. А. Планирование эксперимента в исследованиях по механизации сельскохозяйственного производства.- М.: Агропромиздат, 1988.- 88 с.

78. Лойцянский П.А. Механика жидкости и газа.- М.: Наука, 1970.- 904 с.

79. Лопатин A.M. Исследование работы фрезерной машины МПГ -1,7 в приокской пойме. Дис. .канд.техн.наук.- Рязань, 1971 .- 180 с.

80. Лукьянов А.Д. Экспериментальное исследование фрезерования торфяной залежи с древесными включениями и расчет основных параметров фрез. Дис.канд.техн.наук. - Калинин, 1964.- 170 с.

81. Любославский В.Д.и др. Специальные виды резания древесины и древесных материалов / В.ДЛюбославский, Л.Г.Красовская,

82. В.И.Юрчишко Л.: Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия имени С.М. Кирова; 1977.- 69 с.

83. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов.- М.: Лесная промышленность, 1986 .- 35с.

84. Макаров А. Д. Оптимизация процессов резания.- М.: Машиностроение, 1976.- 278 с.

85. Мельников C.B. и др. Планирование в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Рощин Л.: Колос, 1972.- 199 с.

86. Метальников М.С.Лесохозяйствеиные машины.- М.:Экология, 1991.-6-10 с.

87. Моисеев Н.Н., Румянцев В.В. Динамика тела с полостями, содержащими жидкость. М.: Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1965.- 3-10 с.

88. Нажесткин К.П. Исследование процесса фрезерования древесных включений в торфяной залежи. Дис. .каид.техп.паук.- Калинин, 1965.122 с.

89. Нажесткин К.П. Сопротивление резанию болотной древесины. -Строительные и дорожные машины, 1966, № 7- 6-7 с.

90. Налог на прибыль организации (2002). Налоговый кодекс РФ. Часть 2. Глава 25.- Воронеж, 2001 г. №1.- 43 с.

91. Новиков C.B. Обоснование параметров и разработка компоновочной схемы оборудования для полосной расчистки вырубок.-Дис. .канд.техн.наук.- Красноярск, 1984.- 177 с.

92. Отраслевые методические указания и нормативно-справочные материалы для определения экономической эффективности новой техники в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. ( под ред.Полянского В.Г. ): М., 1976.-Ч. 1- 280 с.

93. Отраслевые методические указания и нормативно-справочные материалы для определения экономической эффективности новойтехники в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. ( под ред.Яловенко Ф.И.): М., 1976.-Ч.1- 230 с.

94. Отраслевые методические указания по определению экономической эффективности использования в лесном хозяйстве, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.- М.,1981.- 45 с.

95. Отраслевые методические указания по определению экономической эффективности использования в лесном хозяйстве, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений/ ЦБНТИлесхоз.- М.,1978.- 78 с.

96. Павлов А.Н. К вопросу о фрезеровании торфяной залежи и применения автоматического регулирования подачи фрезерующих устройств от сопротивлени.- Авореф. дис. .канд.техн.наук.- М., 1951 . -13 с.

97. Петухов A.A. Экономическая эффективность механизации лесного хозяйства.- М.: Лесная промышленность, 1966.- 100 с.

98. Покаместов В.В. Исследование процесса подготовки поверхности торфяных залежей глубоким сплошным фрезерованием.- Дис. . канд. техн. наук.- Калинин, 1962.- 139 с.

99. Полищук А.П. Валка леса.- М.: Лесная промышленность, 1972.- 176 с.

100. Пономарев К.К. Составление и решение дифференциальных инженерно- технических задач.- М.: Учпедгиз, 1962.- 234 с.

101. Поршнев Б.И. Способ полосной подготовки почвы па вырубках.//Лесохозяйственная информация- М.:ЦБНТИлесхоз, 1979.-№1- 16- 18с.

102. Пронин А.Ф.и др. Машины для лесного хозяйства и мелиорации / А.Ф.Пронин , Г.И. Левитский , П.М.Горнов, Т.А. Модестова М.: Высшая школа, 1982.- 267-268 с.

103. Ренский А.Б. и др. Тензометрирование строительных конструкцийи материалов / Л.Б. Репский, Д.С. Баранов, Р.Л. Макаров- М.: Стройиздат, 1977.- 183 -239 с.

104. Сельскохозяйственная техника. Каталог. Часть 1. ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехники СССР.- М.:1981.- 474 с.

105. Совков А.Ф. Активный рабочий орган черенкового типа на подрезке боковых корней. Лесное хозяйство, 1981, № 12 - 45 - 46 с.

106. Совков А.Ф. Обоснование режимов работы и параметров активного рабочего органа черенкового типа для резания почв, насыщенных корнями.- Дис. .канд. техн. наук. Новочеркасск, 1982.- 180 с.

107. Солопов С.Г., Гарцакапян Л.О., Самсонов Л.И. Торфяные машины и комплексы.- М.: Недра, 1973.- 389 с.

108. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин, (под ред. Кравченко A.B.): М., I960.- Т. 1.- 635-655 с.

109. Справочник машиностроителя.- М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1962 . т. 3 -338-339 с.

110. Справочник по деревообработке. М.:Лесная промышленность, 1975 г. 7 с.

111. Справочник по заработной плате на предприятиях лесного хозяйства, (под ред. Киселева Г.М.).М.: Лесная промышленность, 1977.272 с.

112. ИЗ. Сумецкий И.Ш. Машины для сплошного фрезерования земель при мелиоративном строительстве.- Обзор ЦНИИТЭИстроймаш.- М. 1979.49 с.

113. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука Главная редакция физико-математической литературы, 1974 .- 478 с.

114. Ткачук Ю.П. Исследование процесса корчевания пней активным рабочим органом в переувлажненной зоне.- Дис. .канд.техн.наук,-Ровно, 1976.- 193 с.

115. Ткачук Ю.П. Экспериментальное исследование режущих элементовфрезы корчевателя активного типа.- В сб.: Гидромелиорация и гидротехническое строительство.- Львов, 1978, № 6,-98-102 с.

116. Труль O.A. Математическая статистика в лесном хозяйстве.-Минск: Высшая школа, 1966. 234 с.

117. Фёдоров O.E.Разработка технологии и технических средств для реконструкции садов.: Дисс. канд. техн. наук.- Саратов , 1997 г 183 с.

118. Фокин C.B. О конструкции макетного образца конической фрезы // Молодые ученые- агропромышленному комплексу Поволжского региона:Сборник научных работ, В.2 / СГАУ, 2004. 139-142 с.

119. Фокин C.B. О машинах и орудиях по удалению и измельчению пней // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.4/ СГАУ, 1999. 230-232 с.

120. Фокин C.B. Об исследованиях резания древесины // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.5 / СГАУ, 2002.- 620 623 с.

121. Фокин C.B. Определение диаметра пней рабочего органа для измельчения пней / "Саратовский ГАУ"- промышленному комплексу Поволжского региона- Саратов, 2003.-708-710 с.

122. Харазов А.М., Цвид С.Ф. Методы оптимизации в технической диагностике машин.- М.: Машиностроение, 1983.- 132 с.

123. Цыплаков В.В, Фокин C.B., Федоров O.E. О рабочем органе для понижения пней // Материалы научно- практической конференции с международным участием: В 2 т./ ВГЛТА. Воронеж, 2002. Т.2. 84-87 с.

124. Цыплаков В.В. Торцевая поверхность пней срезанных деревьев на вырубках в Поволжском экономическом районе» // Тезисы международной научной конференции, 4.2 / Саратов, 1997г.-139-140 с.

125. Цыплаков В.В., Гришин Ю.М. О подаче резца при фрезеровании пня // Лесоводство и агролесомелиорация : Саратовская государственная сельскохозяйственная академия им. Н.И.Вавилова, 1994 .- 132-138 с.

126. Цыплаков В.В., Фёдоров O.E., Гришин Ю.М. Об интенсивностироста сеянцев дуба в пнях ранее срубленных деревьев»// Лесной журнал, 1990.-№ 4 -8-11 с.

127. Цыплаков В.В., Фокин C.B. К теории торцово- конического фрезерования пней // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ, В.5 / СГАУ, 2002.- 603 -613 с.

128. Цыплаков В.В., Фокин C.B. О снижении ударных нагрузок машин и оборудования при работе на нераскорчеванных вырубках // Доклады Российской академии естественных наук., вып. 2.- Саратов, 2000.- С. 110117.

129. Цыплаков В.В., Фокин C.B. Об изменении высоты жидкости во вращающемся корпусе конической фрезы при неполном её заполнении // Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н.И. Вавиловак., вып. З.Саратов, 2003.- С.90 91.

130. Цыплаков В.В., Фокин C.B. Определение высоты центрирующего элемента конической фрезы // Лесное хозяйство Поволжья: Межвузовский сборник научных работ,В.6 / СГАУ, 2003.- 252- 255 с.

131. Чурилин A.A. Новое в резании древесины. М.: Лесная промышленность, 1967.- 9 с., 12 е., 24-25 с.

132. Шекель А.И. Обоснование технологической схемы, параметров и режимов работы машины для удаления пней в зеленых насаждениях городов. Дис. .канд.техн.наук.- М., 1988.- 275 с.

133. Шекель А.И. Технологии и машины для удаления пней и подготовки посадочных ям: Автореф. доктора техн. наук, 2000 г. 37 с.

134. Шекель А.И., Винокуров В.П. Обоснование параметров и режимов работы конической фрезы для измельчения пней. // Научн. труды МГУЛ.-М.,1994.- вып. 311-е. 80- 84.

135. Шекель А.И., Винокуров В.И., Демкин В.Е. Особенности применения конической фрезы для удаления пней на вырубках. // Тезисы докладов.Всероссийская научи.- техн. конф.- М.:МГУЛ.,1997.- с. 201202.

136. Шелгунов Ю.В. и др. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства. / Ю.В.Шелгунов, Г.М. Кутуков ,Г.П.Ильин М.: Лесная промышленность, 1982 . - 453 с.

137. Шихельман X.J1. Фрезерование па прецензнонных станках,- М.: Машиностроение, 1978.-249 с.

138. Яблонский А.А. Курс теоретической механики ч.2 / Динамика.-М.:Высшая школа, 1977.- 283 с.

139. Cormmier D., Ryans М. The use of piling rakes for a logging debries problem.Canadian Forest Industries.- Canada: 1988, № 11.- 27-32 p.

140. Golob T.B., Tsaay T.B. Analisis of forces required to pull out stump of varying age and different species.- Canada: Canadian forestry service, 1976. -28 p.

141. Koch Peter, Me Kenrie Dan W. Machine for row mulching logging slash to enchance site - a cocept.- Transactions of the ASAE, 1977, vol. 20, № 1.- 13-17 p.

142. McKenzie W.M., Couling R.L. A facterial experiment in transverseplane (90/90) cutting of wood Part 1. Cutting force and edge wear.- Wood Scienel, 1971, v. 3, № 4.- 204- 213 p.

143. McKenzie W.M.Effect of Edge Bluntness in the Cutting of wood.-Forest Products Jeurnal, 1967, v. 17, № 4.- 44- 50 p.

144. McLauchlan T.A., Kusce D.I. Ribbed blades reduce tree shearing damage. Canadian Forest Industries, 1975, № 2.- 67- 69 p.

145. Meylan B.A., Butterfield B.G. Tree- dimensional structure of wood.-New York, Syracuse University Press, 1972. 80 p.

146. Nahajama T. Analysis of transitional cutting processe.- Ingenieursblad, 1971, 40, №4.- 102- 104 p.

147. Silversides C.R. Achievements and failures in logging mechanization -Why ?- Pulp and paper magazine of Canada, 1972, v. 90., № 73.- 83- 84 , 86 -87 p.

148. Steuart H. Effect of cutting direchtion with respect to crain angle on thequality of machined surface, tool force components, and cutting friction coefficient. Forest Products Journal, 1969, v. 19, № 3.- 49 p.

149. Van Der Weert R. Intluence of mechanical forest elearing of soil conditions and the resulting- efflets on root growth.- Tropical Agriculture, 1974, v. 51, №2.-325 -331 p.