автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение эффективности дискового культиватора при уходе за лесными культурами на вырубках

кандидата технических наук
Третьяков, Александр Иванович
город
Воронеж
год
2012
специальность ВАК РФ
05.21.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Повышение эффективности дискового культиватора при уходе за лесными культурами на вырубках»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности дискового культиватора при уходе за лесными культурами на вырубках"

005044596

На правах рукописи

Третьяков Александр Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСКОВОГО КУЛЬТИВАТОРА ПРИ УХОДЕ ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ НА ВЫРУБКАХ

05.21.01 —Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 МАЙ 2012

Воронеж - 2012

005044596

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ФГБОУ ВПО ВГЛТА)

Научный руководитель: Посметьев Валерий Иванович

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Попиков Петр Иванович

доктор технических наук, профессор кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВПО «Воронежской государственной лесотехнической академии»

Нахаев Заурбейг Нариманович кандидат технических наук, директор Серебряноборского опытного лесничества Института лесоведения РАН

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московский государст-

венный университет леса»

Защита состоится « 29 » мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседаний - аудитория 240).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат размещен на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru/

Автореферат разослан « 28 » апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Скрыпников А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основными объектами при лесовоссгановлении являются вырубки, занимающие более двух третей лесокультурного фонда страны. Для ухода за лесными культурами традиционно используются культиваторы с пассивными сферическими дисковыми рабочими органами. Обладая положительным свойством перекатываться через крупные корни, ветки и камни, они в тоже время имеют слабую заглубляющую способность и устойчивость хода на заданной глубине обработки. Кроме этого такие рабочие органы хуже рыхлят почву и подрезают сорную растительность, что вынуждает механизаторов часто проходить рядок дважды за один уход. Применение балласта для лучшей заглубляемости дисковых батарей утяжеляет орудие и ведет к неоправданному увеличению динамических нагрузок на его рабочих органах и, в сочетании с повторными проходами, соответственно - к повышенному расходу топлива агрегатируемым трактором. К тому же, для защиты от перегрузок, лесные культиваторы снабжены малоэффективными простейшими пружинными амортизаторами вертикального типа, не способные надежно защитить такое орудие от поломок при встрече его рабочих органов с крупными несмещаемыми препятствиями (корнями, выходами скальных пород, пнями, валунами и т.п.).

В настоящее время проблеме повышения эффективности лесных дисковых культиваторов путем использования на них вибрационных рабочих органов, все еще уделяется недостаточное внимание, вследствие чего отсутствуют как глубоко проработанные теоретические разработки, так и перспективные технические решения.

Указанные недостатки лесных дисковых культиваторов существенно снижают их эксплуатационные свойства. По этой причине исследование по повышению эффективности лесного дискового культиватора с вибрационным механизмом рабочих органов является актуальным.

Цель работы. Повышение эффективности лесного дискового культиватора, путем обоснования и оптимизации параметров вибрационного механизма рабочих органов, обеспечивающего снижение тягового сопротивления культиватора, нагрузок на рабочие органы при преодолении ими препятствий, а также повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках.

Предмет и объект исследования. Предмет исследования - зависимость эксплуатационных свойств лесного дискового культиватора от способа взаимодействия рабочих органов с почвой и препятствиями на вырубках. Объект исследования - лесной дисковый культиватор с вибрационными рабочими органами.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основе имитационного моделирования с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальная проверка основных теоретических положений проводилась на натурных образцах серийного и опытного лесных дисковых 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 математическая модель вибрационного механизма рабочих органов, отличающаяся учетом возмущающих воздействий на лесной дисковый культиватор со стороны почвы и препятствий на вырубке;

- разработана имитационная модель вибрационного механизма рабочих органов, отличающаяся возможностью исследования влияние его конструктивных и рабр-

'1

3 I/"

чих параметров на эффективность лесного дискового культиватора;

- получены силовые характеристики рабочих органов культиватора, отличающиеся учетом параметров препятствий и предохранителя рабочих органов;

- обоснованы рабочие и конструктивные параметры вибрационного механизма лесного дискового культиватора, отличающиеся оптимальными значениями и учетом взаимодействия его рабочих органов с почвой и препятствиями на вырубке.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель вибрационного механизма рабочих органов, позволяющая определить основные рабочие и конструктивные параметры лесного дискового культиватора, предназначенного для работы на вырубках;

- имитационная модель вибрационного механизма рабочих органов, позволяющая установить влияние конструктивных параметров вибрационного механизма на эксплуатационные свойства лесного дискового культиватора;

- силовые характеристики рабочих органов, позволяющие при расчетах принимать обоснованные минимально допустимые значения нагрузок на элементы конструкции культиватора для снижения его массы и металлоемкости;

- обоснованные рабочие и конструктивные параметры вибрационного механизма рабочих органов, позволяющие повысит эффективность лесного дискового культиватора на вырубках.

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.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в разработке математических моделей и программ для ЭВМ, позволяющие расширить возможности проектирования лесных дисковых почвообрабатывающих орудий. Практическая значимость заключается в разработке конструкции лесного дискового культиватора с вибрационными рабочими органами, обеспечивающего повышение качества обработки почвы, снижение нагрузок на дисковые батареи при преодолении ими препятствий, а также уменьшение массы орудия и снижение расхода топлива двигателем агрегатируемого трактора 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 (2010 ... 2012 гг.), международных и всероссийских межвузовских научно-практических конференциях (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2011 г.; Вологодский государственный технический университет, 2010-2011 гг.; Тульский государственный университет, 2011 г.). Участие в 5-й межрегиональной агропромышленной выставке-демонстрации (Воронежская область, Бобровский район, ООО «Хре-новской конный завод»), 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, включая патент РФ № 2444877, два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №№ 2011612917 и 2011614082, а также три статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК. Единолично опубликовано пять статей.

Реализация работы. Разработанная конструкция лесного дискового культиватора с вибрационными рабочими органами внедрена в ОГУП «Кшеньлес», ООО «Бу-

турлиновский лес». 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 176 странниц, из них 152 страница основного текста и 23 страницы приложений. Работа включает 45 иллюстраций, 6 таблиц и 155 наименований использованных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлена актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и научные положения, выносимые на защиту, а также результаты апробации и внедрения работы.

В первом разделе рассмотрены условия функционирования лесных дисковых культиваторов на нераскорчеванных вырубках. Приведены основные характеристики и параметры неровностей и препятствий лесных объектов, оказывающие негативное воздействия на трактор и культиватор. На основе анализа установлено, что традиционные конструкции лесных дисковых культиваторов не обеспечивают необходимое качество выполняемых работ и недостаточно адаптированы к условиям лесных объектов.

Вопросу повышения эффективности лесных почвообрабатывающих агрегатов в тяжелых условиях вырубок посвящены работы ученых: Баранова А.И., Бартенева И.М., Винокурова В.Н., Казакова В.И., Карамышева В.Р., Климова Г.Б., Корниенко А.П., Маслай В.И., Нартова П.С., Попикова П.И., Посметьева В.И., и др. В тоже время повышению эффективности лесных дисковых почвообрабатывающих орудий с помощью вибрационных рабочих органов учеными уделяется все еще недостаточное внимание.

Во втором разделе приведено обоснование конструктивной схемы лесного дискового культиватора с вибрационным механизмом рабочих органов, представлены методики математического и имитационного моделирования гидравлического вибрационного механизма рабочих органов лесного дискового культиватора

На разработанный лесной дисковый культиватор с вибрационными рабочими органами был получен патент РФ № 2444877 (рис. 1). При этом в предложенной конструкции культиватора гидравлический вибрационный механизм одновременно выполняет и функции предохранительного механизма рабочих органов. Принцип работы культиватора заключается в следующем. При движении на вырубке рабочие органы 5 надежно удерживаются в почве на заданной глубине обработки ад благодаря установленному давлению р„ в гидроцилиндре 7, передаваемого из напорной магистрали 36 от насосно-аккумуляторного узла гидросистемы агрегатирумого трактора. Импульсные изменения величины давления рабочей жидкости (частотой 5 ... 7 Гц) в гидроцилиндре 7 обеспечиваются работой золотника 12 клапана давления 9, который постоянно сбрасывает давление рс рабочей жидкости в сливную магистраль 37. Пульсация давлений в напорной магистрали, создаваемая при работе золотника 12 приводит к колебаниям поршня со штоком гидроцилиндра 7, и соответственно к возбуждению вибрации на дисках 5 культиватора. Таким образом, при движении дискового рабочего органа в почве на заданной глубине обработки, он вместе со стойкой совершает вынужденные колебания в упругой системе "рабочий орган 5 — пружина б - почва" под воздействием пульсаций рабочей жидкости в гидроцилиндре 7 предохранителя, передаваемой по трубопроводу 36 от клапана 9 вибрационного механизма.

тельного и вибрационного механизмов; 10 — клапан ограничителя расхода рабочей жидкости; 11 к 12 — золотники; 13 — плунжер; 14 и 15 — пружины золотников; 16 ... 23 — проточки в корпусах золотников; 24 и 25 — винты регулировочные; 26 — поршень; 27 - пружина; 28 и 29 — дроссельное и перепускное отверстия; 30 и 31 — дроссели нерегулируемые; 32 ... 35 — соединительные трубопроводы; 36 и 37— напорная и сливная магистрали

Рисунок 1 - Принципиальная схема лесного дискового культиватора с гидравлическими вибрационным и предохранительным механизмами рабочих органов

Гидроцилиндр 7 в конструкции культиватора совмещает в себе две функции - вибродвигателя и рабочего гидроцилиндра в механизме гидравлического предохранителя дисковых батарей. В случае встречи с препятствием дисковая батарея 5 отклоняется назад и вверх, а поршень гидроцилиндра 7 вдвигается в цилиндр и повышает давление в напорной гидромагистрали 36. Вибрационный механизм с помощью клапанов 8 и 10 автоматически отключается, а после преодоления препятствия и снижения давления в магистрали 36 вновь включается в работу. Этим снижаются нагрузки на рабочие органы культиватора.

Гидравлический вибрационный механизм в модели состоит из золотника (12 на рис. 1) гидропульсатора (клапаны 9 и 10 на рис. 1), двигающегося поступательно вдоль оси корпуса, и полостей А, В, С, Д Я, объем которых может меняться при движении золотника гидропульсатора (рис. 2, а). Объем полостей гидропульсатора и давление рабочей жидкости в них обозначим соответственно УА, Ув, Ус, У о-, У к и Ра, Рв, Рс, Рк- Дисковая батарея в модели представлена в виде сосредоточенной массы тБ, жестко соединенной со штоком гидроцилиндра и вязко-упруго связанной с обрабатываемой почвой и рамой культиватора (параметры вязко-упругой связи сБ и с1ь).

В математической модели вибрационного механизма учитываются две механические и одна гидравлическая подсистемы. Первая из них описывает поступательное движение золотника в гидропульсаторе. Золотник движется под воздействием не-скомпенсированных давлений в полостях гидропульсатора. Уравнение движения можно записать на основе второго закона Ньютона:

б

Рисунок 2 - Принципиальная - а и расчетные - б и в схемы гидропульсатора вибрационного механизма и дисковой батареи культиватора

где т3 - масса золотника; хз - положение золотника в клапане; - силы, действующие на золотник вследствие нескомпенсированности давлений в полостях, а также силы трения.

Расписывая силы, получим уравнение движения золотника:

ш 4 т \сп\Ьпа-х3), х3 >Ь,

где Ищ и 0/7 - диаметры штоковой и поршневой частей золотника; йп - обобщенный коэффициент вязкого трения при движении золотника; сп и Ьпо - жесткость и свободная длина упорной пружины.

Вторая механическая подсистема описывает колебательное движение дисковой батареи культиватора. В рамках принятых допущений о сведении вращательного движения батареи к поступательному (благодаря малой амплитуде колебаний - порядка 3 см) и о приведении массы батареи к точечной массе, уравнение движения дисковой батареи также можно записать на основе второго закона Ньютона:

Б А* л4 щ п ~по' дх где хп - положение поршня в гидроцилиндре; Ря - давление рабочей жидкости в гидроцилиндре (принято допущение, что давление Рк одинаково и в дополнительной полости Лив гидроцилиндре); йщ - внутренний диаметр гидроцилиндра; сБи <1Б- коэффициенты жесткости и вязкости контакта дисковой батареи с почвой (контакт через упругие сферические диски культиватора) и рамой культиватора (упорная пружина между дисковой батареей и рамой (б на рис. 2)); хпо - положение поршня, при котором эффективная упругая сила равна нулю.

Моделирование гидравлической подсистемы основано на анализе изменения объемов Ут различных полостей (т - индекс полости) при перемещении золотника и поршня гидроцилиндра При этом давление Рт в полости т изменяется в соответст-

вии с зависимостью

¿Рт Е

—~ =--, (4)

¿V V к '

т т

где Е - объемный модуль упругости рабочей жидкости.

Если различаются давления в двух полостях г и 7, гидравлически соединенных между собой, то имеет место перетекания рабочей жидкости. При этом расход <2;, определяется по известной формуле

коэффициент дросселирования; х) - функция, возвращающая знак переменной х.

Формула (5) используется как для дросселей, так и для трубопроводов. В модели считается, что все дросселирующие элементы имеют круглое сечение, тогда коэффициент дросселирования определяется через диаметр отверстия ¿¡) по формуле

К (6)

7

где ¡л - коэффициент расхода; § - ускорение свободного падения; у - удельный вес рабочей жидкости.

Интегрирование системы производится численно модифицированным методом Эйлера. Решение системы уравнений позволяет найти основную функцию, характеризующую работу системы создания вибрации: временную зависимость положения поршня в гидроцилиндре xd.fi.

Амплитуда колебаний штока гидроцилиндра Ащ вычисляется по функции хп(г) следующим образом:

(7)

¿\Г> 2 с 1>2 с /

где максимум и минимум функции Хп(1) определяются начиная с перехода колебательной системы в установившийся режим (условие Г > 2 с). Частота колебаний/^ определяется по формуле

' (8)

где Тк - период колебаний, определяемый по функции из условия периодично-стих„(0 = хп(1+Тк).

Определение периода производится численно, методом минимизации суммы квадратов отклонения при наложении основной и смещенной на Тк функции. Средняя мощность, потребляемая вибрационным механизмом

1 гкэ

_________(9)

1КЭ~1У ,

где ¡¡о и ¡у - время окончания компьютерного эксперимента и время выхода на установившийся режим колебаний; Рк{1) - давление в полости высокого давления; бя(0 -расход жидкости, поступающей в полость высокого давления.

Коэффициент формы колебаний кф характеризует крутизну фронта вибрационного импульса и рассчитывается по формуле:

^ф —

тахвГдМ) ^тп(г„(())

ТК

100%,

(10)

где _ моменты времени, в которых наблюдаются последователь-

ные минимум и максимум функции хМ.

Коэффициент кф может принимать значение от 0 до 100 %. Если коэффициент кф равен 50 % длительность фронта вибрационного импульса равна длительности спада импульса, то есть, движение сферических дисков культиватора в направлении почвы длится столько же, сколько движение их от почвы. С целью улучшения вибрационного воздействия на почву целесообразно, чтобы кф принимал как можно большее значение.

В имитационной модели состояние и функционирование гидропульсатора задается более, чем 50-ю параметрами. Взаимосвязь основных входных параметров (факторов) и выходных характеристик (критериев) представлена на рисунке 3. Здесь, кроме уже рассмотренных выше обозначений: Уд - объем дополнительной полости в виде пружинно-

гидравлического аккумулятора (рис. 2, а)\ коо> кил и кКС - коэффициенты дросселиро-

вания рабочей жидкости, соответственно, при ее сливе из полости О в магистраль низкого давления, поступающей из полости Я в полость А, из полости Я в подзолот-никовую полость С (рис. 2, а и б). К первой из четырех групп переменных «Параметры генерирования автоколебаний» относятся параметры, позволяющие ввести гидропульсатор в режим автоколебаний. Ко вто-

Регулировочные Эксплуатационные параметры параметры

Уи ¿яо

\\ //

Показатели эффективности

Имитационная модель гидропульсатора

Рисунок 3 - Переменные, характеризующие имитационную модель гидропульсатора

рой группе «Регулировочные параметры» относятся характеристики, позволяющие задать необходимые параметры вибрации дисковой батареи (амплитуду, частоту, форму импульса). К третьей группе «Эксплуатационные параметры» относятся характеристики, которые могут изменяться в широких пределах в процессе обработки почвы. К четвертой группе «Показатели эффективности» относятся характеристики гидропульсагора, подлежащие измерению в ходе имитационного моделирования.

Кроме рассмотренных, в разделе представлены также аналитические зависимости, позволяющие определить усилия на рабочих органах при преодолении последними препятствий на вырубке.

В третьем разделе приведены результаты имитационного моделирования гидропульсатора вибрационного механизма и оптимизации его основных параметров. Последовательно были получены и проанализированы зависимости показателей эффективности гидропульсатора и вибрационного механизма в целом Ащ,/к, N и кф от параметров генерирования автоколебаний кп0, и кКС, регулировочных V/?, ^по и эксплуатационных сБ и ¿Б параметров (рис. 3). В частности, на рисунке 4 представлены зависимости показателей эффективности от конструктивного параметра вибрационного механизма -

жесткости пружины-упора дисковой батареи (6 на рис. 1).

В результате имитационного моделирования гидравлического вибрационного механизма рабочих органов было установлено следующее. С помощью дополнительной полости R, соединенной непосредственно с подзолотниковой полостью С (рис. 2, а и б) можно регулировать частоту автоколебаний гидравлического вибрационного механизма в широких пределах (от 2 до 9 Гц). Оптимальный объем дополнительной полости составляет 0,01 м3, при этом автоколебания имеют частоту 6 Гц, наиболее благоприятную при обработке почвы в рядах лесных культур. С помощью параметра Lno (величины перекрытия золотником рабочего канала при несжатом состоянии пружины) можно регулировать амплитуду вибрации штока гидроцилиндра (от 2 до 18 мм). Гидравлический вибрационный механизм эффективно функционирует при изменении условий эксплуатации в широких пределах. Коэффициенты эффективной жесткости и вязкости взаимодействия дисковой батареи с почвой, приведенные к штоку гидроцилиндра, могут лежать в диапазонах 0,1-1,1 МН/м и 0,0-3,8 кНс/м соответственно.

В ходе оптимизации проводился поиск такого набора параметров (VR, Lno), при которых являлись оптимальными следующие критерии: Ащ, /ь N и кф. При этом необходимо было добиться, чтобы амплитуда вибрации была как можно большей, частота вибрации стремилась к б Гц, потребляемая мощность была как можно меньшей, коэффициент формы импульса был как можно большим. Поэтому задача оптимизации была представлена в аналитической форме в виде:

Ащ{УКХП0)-> max;

,LiVR,Lno)^6 Гц; (П)

NiVR>Ln о) ^ min;

При оптимизации параметров гидравлического вибрационного механизма каждый из двух факторов варьировали на восьми уровнях: VR изменяли от 0,000 до 0,025 м3 с равным шагом; Lno изменяли от 8,0 до 11,0 мм с шагом 0,5 мм. Поэтому в ходе решения задачи оптимизации провели 64 компьютерных экспериментов (8x8 = 64). При этом получили таблично заданную функцию двух переменных для каждой из оптимизируемых функ-

в г

Рисунок 4 - Влияние жесткости пружины-упора дисковой батареи Ся на показатели системы генерирования вибрации: а и о — амплитуду и частоту колебаний штока гидроцилиндра; в - потребляемую гидросистемой мощность; г — коэффициент формы колебаний

1П0. мм

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 V», м'

Рисунок 5 - Благоприятные области факторного пространства (затемнены) на поверхностях, представленных линиями уровня

ций Ащ(Ук, Ьпо),/к(Уь £по), N (Уд, Ьпо), (Уя, ¿яо)-

При двухфакторной оптимизации графически были изображены поверхности отклика и проведен их визуальный анализ. Анализируя каждую из поверхностей отклика, представленную с помощью линий уровня, факторное пространство было условно разделено на две области: благоприятную (затемнены на рис. 5), в которой критерий оптимизации принимает искомые оптимальные значения, и неблагоприятную.

Путем наложения благоприятных областей получена оптимальная область факторного пространства (рис. 5). Оптимальные диапазоны параметров составляют: от 0,007 до 0,012 м ; Ьпо от 9,6 до 10,2 мм. При этом амплитуда колебаний штока гидроцилиндра составляет не менее 15 мм, частота колебаний лежит в диапазоне 5-7 Гц, потребляемая мощность не превышает 2,5 кВт для обеих дисковых батарей, а вибрационные импульсы имеют резкий фронт и пологий спад.

Для оценки эффективности гидравлического предохранителя опытного образца культиватора и сравнения его характеристики с характеристикой серийного культиватора КЛБ-1,7, оснащенного пружинными амортизаторами, были получены соответствующие зависимости усилий на рабочих органах от высоты Н„„ препятствия и глубины обработки ад. (рис. 6).

Анализ этих кривых свидетельствует, что предохранитель опытного культиватора имеет явное преимущество, так как обеспечивают такую закономерность изменения усилий на рабочих органах, которая, с одной стороны, обеспечивает надежное удержание батареи на заданной глубине обработки, а с другой - не допускает вредных нагрузок на орудие при преодолении рабочими органами препятствий.

Параметры предохранителя опытного культиватора обеспечивают ему преодоление препятствий высотой до 50 см от дна борозды, тогда как серийный культиватор преодолевает пни высотой лишь соответственно до 18 см, причем в основном за счет подъема вверх всего орудия. У культиватора с новым предохранителем максимальные значения нагрузок на рабочие органы при преодолении им препятствий в среднем в 2,4 и 2,8 раза меньше таких нагрузок, чем у серийного культиватора.

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

р

1 СП >

кИ 15

10

А .2

г к

\ 4

ад, см 10 0 20 Нпн, см

Рисунок 6 - Зависимости усилий Ра, на рабочих органах от высоты Н„н препятствия и глубины обработки ад для гидравлического предохранителя опытного образца — 1 и для пружинного амортизатора серийного культиватора - 2

аппаратуры монтировался в кабине трактора, запись всех измеряемых параметров проводилась на ЭВМ с последующей обработкой результатов с помощью программы Geni DAQ. Одновременно на жесткий диск ПЭВМ фиксировались четыре параметра у культиватора ЮТБ-1,7 и пять параметров у опытного образца.

Результаты экспериментального исследования серийного и нового лесных дисковых культиваторов имеют достаточно хорошую сходимость с аналогичными результатами компьютерного моделирования (рис. 8), 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 % заглубляемость 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 > 10°; средняя глубина обработки на 13 %, а ширина защитной зоны в среднем на 15 % выше, что свидетельствует о более устойчивом ходе дисковой батареи в почве на заданной глубине и обеспечивает снижение повреждаемости лесных культур в обрабатываемой борозде; при скорости движения агрегата на вырубке в диапазоне 0,6-0,9 м/с имеет меньшее на 10-15 %, а при скорости превышающей

а б

кривые: 1 - при а= 10 и/? = 5 ; 2 - при а = 20°и/1 = 10 ; 3 - при « = 30°и= 15°; 4 - при а = 30° и/? = 20°; 5 - при а = 30°и/} = 0°

Рисунок 8 - Влияние скорости утр движения агрегата и установки углов атаки а и наклона /1 дисков на средние значения рабочего сопротивления Ррса для серийного (а) и опытного (б) культиваторов, при влажности и твердости почвы на лесных объектах в пределах, соответственно 20 ... 26 % и 2,7 ... 3,1 Н/мм2

0,9 м/с 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 самоочищаемость дисков.

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. Общий вид опытного образца культиватора представлен на рисунке 9.

Результаты опытно-производственной проверки в целом подтвердили правильность предпосылок, заложенных при обосновании конструкции и параметров лесного дискового культиватора с гидравлическим вибрационным и предохранительным механизмами рабочих органов. Без использования балласта дисковые батареи культиватора устойчиво работают на заданной глубине в обрабатываемой борозде, благодаря чему число повреждаемых саженцев было в 2 раза меньше, чем у серийного культиватора. Использование гидравлических вибрационного и предохранительного механизмов 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 гидравлического вибрационного механизма. Опытный культиватор надежно преодолевает пни высотой до 50 см от дна борозды, против 27 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 15-20 % меньше, чем у КЛБ-1,7. При более высоких показателях качества работы гидравлический предохранитель и вибрационные рабочие органы позволяют опытному культиватору, по сравнению с культиватором КЛБ-1,7: повысить производительность агрегата на 22,5 %, коэффициент технического использования культиватора соответственно с 0,71 до 0,81 и уменьшить затраты труда при уходе за почвой на 22 %, а эксплуатационные издержки на 20 %. Годовой экономический эффект от применения одного культиватора с гидравлическим предохранителем и вибрационными рабочими органами составил не менее 46679 рублей, а срок окупаемости капитальных вложений на модернизацию культиватора - 0,36 года.

Разработанная конструкция, сочетающая в себе гидравлические вибрационный и предохранительный механизмы рабочих органов, может устанавливаться и на другие лесные и сельскохозяйственные почвообрабатывающие орудия: плуги, бороны, рыхлители, покровосдиратели.

Рисунок 9 - Экспериментальный образец лесного дискового культиватора при испытаниях на вырубке

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Широко используемые для ухода за лесными культурами на вырубках лесные дисковые культиваторы имеют низкую эффективность. Оснащенные простейшими пружинными амортизаторами они часто выходят из строя, а их дисковые рабочие органы обладают недостаточными заглубляемостью и стабильностью хода на заданной глубине обработки. Кроме этого, рабочие органы пассивного типа не обеспечивают хорошее крошение почвы, недостаточно качественно подрезают сорную растительность, забиваются почвой и повреждают значительное число саженцев. Низкое качество ухода в рядах лесных культур вынуждает механизаторов выполнять двойные проходы, что ведет к снижению производительности и перерасходу топлива агрегатируемым трактором.

2 Предложена конструкция и обоснованы основные параметры лесного дискового культиватора с гидравлическими вибрационным и предохранительным механизмами рабочих органов, которые обеспечивают повышение производительности, снижение рабочего сопротивления и нагрузок на конструкцию культиватора, а также более высокое качество обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках (патент РФ № 2444877).

3 Разработаны математическая и имитационная модели вибрационного механизма рабочих органов, позволяющие обосновать основные рабочие и конструктивные параметры, а также исследовать их влияние на эффективность лесного дискового культиватора (свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №№ 2011612917 и 2011614082).

4 Выполнена оптимизация основных рабочих и конструктивных параметров вибрационного механизма рабочих органов культиватора: 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 5-7 Гц и 30-40 мм.

5 Благодаря совершенной силовой характеристике рабочих органов опытного культиватора, обеспечиваемой гидравлическим предохранителем совместно с вибрационным механизмом, ударные нагрузки снижены до безопасных значений и 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 50 см от дна борозды, против 27 см у КЛБ-1,7, и, в отличие от последнего, не подвержен значительным вертикальным перемещениям. При этом величина огреха при преодолении дисками препятствий снижена в среднем на 15-20 %.

6 Вибрационный механизм обеспечивает повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами - средняя глубина обработки на 13 % выше, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 21 и 23 %, соответственно; ширина защитной зоны в среднем выше на 15 %, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 16 и 20 %, что обеспечивает снижение повреждаемости лесных культур в обрабатываемой борозде в среднем в 2 раза по сравнению с серийным культиватором. Благодаря принудительной вибрации дисковые батареи опытного культиватора обеспечивают лучшее крошение почвы и само-очищаемость дисков от налипания почвы и сорной растительности.

7 Лесной дисковый культиватор с вибрационными рабочими органами по сравнению с серийным позволяет: повысить производительность агрегата на 22,5 %, коэффициент технического использования соответственно с 0,71 до 0,81; уменьшить затраты труда при уходе за почвой на 22 %, эксплуатационные издержки на 20 %. Годо-

вой экономический эффект от применения культиватора с вибрационными рабочими органами составил 46679 рублей, а срок окупаемости - 0,36 года Разработанная конструкция гидравлических вибрационного и предохранительного механизмов рабочих органов, может быть рекомендована для использования на других лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудиях.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

1 Посметьев, В. И. О возможности использования рекуперируемой энергии лесного почвообрабатывающего агрегата для интенсификации технологического процесса [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. И. Третьяков, В. В. Посметьев // Изв. вузов. Лесной жур-нал. -2011. 1.-С. 60-64.

2 Третьяков, А. И. Результаты математического моделирования лесного почвообрабатывающего агрегата с механизмами рекуперации и вибрационными рабочими органами [Текст] / А. И. Третьяков // Современные проблемы науки и образования / 2012. - № 2. Режим доступа: www.science-education.ru/102-5862.

3 Посметьев, В. И. Результаты теоретического исследования гидравлического вибрационного механизма рабочих органов лесного дискового культиватора [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. И. Третьяков // Современные проблемы науки и образования / 2012. -№ 2. Режим доступа: www.science-education.ru/102-6081.

Патенты и свидетельства

4 Пат. 2444877 РФ, МПК А 01 В 63/10. Гидропривод почвообрабатывающего агрегата [Текст] / Посметьев В. И., Зеликов В. А., Снятое Е. В., Третьяков А. И., Посметьев В. В. (РФ). -№ 2010128888/13 ; заявл. 12.07.2010 ; опубл. 20.03.2012, Бюл. №8.-7 с.

5 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Имитация движения колесного трактора по лесной вырубке [Текст] / В. А. Зеликов, В. И. Посметьев, А. И. Третьяков, В. В. Посметьев ; правообладатель ВГЛТА. - 2011612917 ; заявл. 27.12 2010 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 12.04.2011.

6 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Имитация движения гусеничного трактора по лесной вырубке [Текст] / В. А. Зеликов, В. И. Посметьев, А. И. Третьяков, В. В. Посметьев ; правообладатель ВГЛТА. - № 2011614082 ; заявл. 01.04.2011 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.05.2011

В сборниках научных трудов и материалах конференций

7 Посметьев, В. И. К проблеме виброзащитных систем в лесных машинах [Текст] / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // 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. 66-69.

8 Посметьев, В. И. Оценка и пути повышения надежности лесных почвообрабатывающих орудий [Текст] / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : материалы шестой международной научно-технической конференции / ВоГТУ. - Вологда, 2010. - С. 195-198.

9 Посметьев, В. И. Лесной культиватор с вибрационными рабочими органами и пнев-могидравлическим предохранителем [Текст] / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // Вузовская наука - региону : Материалы восьмой Всероссийской научно-технической конференции. Т. 2. - Вологда: ВоГТУ, 2010. - С. 257-259.

10 Посметьев, В. И. Лесной почвообрабатывающий агрегат с механизмами рекуперации энергии и вибрационными рабочими органами [Текст] / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // Актуальные проблемы лесного комплекса : межвуз. сб. науч. тр. Т. 2 / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2010. - С. 78-83.

11 Посметьев, В. И. Почвообрабатывающий агрегат с механизмами рекуперации

энергии и вибрационными рабочими органами [Текст!' В. И. Посметьев, А. И. Третьяков II ЦНТИ. - Воронеж, 2010. - 3 с. - Инфор. листок № 36-039-10.

12 Посметьев, В. И. Повышение заглубляющей способности дисковых рабочих органов путем их принудительной вибрации [Текст] / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011. -№ 2. - С. 79-85.

13 Посметьев, В. И. Лесной дисковый культиватор с повышенными эксплуатационными свойствами [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. И. Третьяков, М. А. Лаггышева // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы седьмой международной научно-технической конференции / ВоГТУ. - Вологда, 2011. - С. 34-38.

14 Посметьев, В. И. Система энергосбережения лесного почвообрабатывающего агрегата : анализ на основе имитационного компьютерного моделирования [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. И. Третьяков // Приоритетные направления развития науки и технологий : доклады IX Всероссийской научно-технической конференции : Изд-во «Инновационные технологии». - Тула, 2011. - С. 111-114.

15 Третьяков, А. И. Анализ причин возмущающих воздействий налесные почвообрабатывающие агрегаты в условиях нераскорчеванных вырубок [Текст] / А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011. - № 3. - С. 114-119.

16 Третьяков, А. И. Повышение эффективности лесных дисковых орудий с помощью принудительной вибрации их рабочих органов [Текст] / А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал/ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2011. -№ 4. - С. 118-122.

17 Посметьев, В. И. Лесной дисковый культиватор с энергосберегающим гидроприводом [Текст] / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, А. И. Третьяков, В. В. Посметьев // Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка : материалы Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов / СПбГЛТА. - Санкт-Петербург, 2011. - С. 313-318.

18 Третьяков, А. И. Гидравлический вибрационный и предохранительный механизмы для почвообрабатывающего орудия [Текст] / А. И. Третьяков // ЦНТИ. - Воронеж, 2012. - 4 с. - Инфор. листок № 36-005-12.

19 Третьяков, А. И. К вопросу классификации вибрационных механизмов лесных почвообрабатывающих орудий [Текст] / А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2012. - № 1. - С. 76-80.

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или выслать ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю. Тел. 8-(4732)-537-418.

Третьяков Александр Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСКОВОГО КУЛЬТИВАТОРА ПРИ УХОДЕ ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ НА ВЫРУБКАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 28.04.2012.

Формат 60x90 1/16. Объем 1 п л. Тираж 100 экз. Заказ № 153 Отпечатано в УОП ФГБОУ «ВГЛТА» 394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Третьяков, Александр Иванович

ВВЕДЕНИЕ

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Характеристика объектов работы лесных дисковых культиваторов

1.2 Анализ конструкторско-исследовательских работ по лесным дисковым культиваторам

1.3 Анализ конструкторско-исследовательских работ по сельскохозяйственным культиваторам

1.4 Анализ конструкторско-исследовательских работ по вибрационным рабочим органам лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий 36 Выводы. Цель и задачи исследования

2 Методика теоретического исследования

2.1 Обоснование выбора схемы лесного дискового культиватора с вибрационным и предохранительным механизмами рабочих органов

2.2 Общая методика теоретического исследования

2.3 Математическая модель вибрационного механизма

2.3.1 Представление в модели гидропульсатора и дисковой батареи культиватора

2.3.2 Механическая подсистема модели

2.3.3 Гидравлическая подсистема модели

2.3.4 Общая система уравнений модели

2.3.5 Программная реализация модели

2.4 Моделирование силовых характеристик предохранителей серийного и опытного культиваторов

2.4.1 Формирование системы уравнений движения лесных дисковых культиваторов на вырубке

2.4.2 Программная реализация модели

2.4.3 Порядок и особенности проведения компьютерного эксперимента

2.4.4 Основные входные и выходные параметры при моделировании 79 Выводы

3 Результаты теоретического исследования 83 3.1 Исследование вибрационного механизма

3.1.1 Постановка задачи

3.1.2 Влияние объема дополнительной полости высокого давления

3.1.3 Влияние свободной длины пружины золотника

3.1.4 Влияние коэффициента дросселирования на сливе

3.1.5 Влияние коэффициента дросселирования при поступлении жидкости в полость толкателя

3.1.6 Влияние коэффициента дросселирования при поступлении жидкости в подзолотниковую полость

3.1.7 Влияние параметров вязко-упругого взаимодействия дисковой батареи с почвой

3.2 Оптимизация параметров вибрационного механизма

3.2.1 Особенности решения задачи оптимизации

3.2.2 Оптимизация основных параметров вибрационного механизма

3.2.3 Результаты оптимизации

3.3 Влияние гидравлического вибрационного механизма на эффективность заглубления дисковой батареи

3.3.1 Влияние дросселирования рабочей жидкости в элементах гидросистемы на амплитуду колебаний давления

3.3.2 Влияние частоты пульсаций давления рабочей жидкости

3.4 Результаты анализа силовых характеристик предохранителей исследуемых культиваторов 105 Выводы 110 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 препятствиями

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 142 Выводы 147 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 164 Выводы 167 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 168 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 170 ПРИЛОЖЕНИЕ А Копия патента РФ № 2444877 «Гидропривод почвообрабатывающего агрегата» 186 ПРИЛОЖЕНИЕ Б Копия свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011612917 «Имитация движения колесного трактора на лесной вырубке» 187 ПРИЛОЖЕНИЕ В Копия свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011614082 «Имитация движения гусеничного трактора по лесной вырубке» 188 ПРИЛОЖЕНИЕ Г Расчет экономической эффективности лесного почвообрабатывающего орудия с вибрационными рабочими органами 189 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акты и протоколы опытно-производственной проверки лесного дискового культиватора с вибрационными рабочими органами 198 ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акты о внедрении научно-исследовательской работы в практическую деятельность 204 ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Акты внедрения в учебный процесс ВГЛТА результатов НИР

Введение 2012 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Третьяков, Александр Иванович

Актуальность темы. Основными объектами при лесовосстановлении являются вырубки, занимающие более двух третей лесокультурного фонда страны. Для ухода за лесными культурами традиционно используются культиваторы с пассивными сферическими дисковыми рабочими органами. Обладая положительным свойством перекатываться через крупные корни, ветки и камни, они в тоже время имеют слабую заглубляющую способность и устойчивость хода на заданной глубине обработки. Кроме этого такие рабочие органы хуже рыхлят почву и подрезают сорную растительность, что вынуждает механизаторов часто проходить рядок дважды за один уход. Применение балласта для лучшей заглуб-ляемости дисковых батарей утяжеляет орудие и ведет к неоправданному увеличению динамических нагрузок на его рабочих органах и, в сочетании с повторными проходами, соответственно - к повышенному расходу топлива агрегати-руемым трактором. К тому же, для защиты от перегрузок, лесные культиваторы снабжены малоэффективными простейшими пружинными амортизаторами вертикального типа, не способные надежно защитить такое орудие от поломок при встрече его рабочих органов с крупными несмещаемыми препятствиями (корнями, выходами скальных пород, пнями, валунами и т.п.).

В настоящее время проблеме повышения эффективности лесных дисковых культиваторов путем использования на них вибрационных рабочих органов, все еще уделяется недостаточное внимание, вследствие чего отсутствуют как глубоко проработанные теоретические разработки, так и перспективные технические решения.

Указанные недостатки лесных дисковых культиваторов существенно снижают их эксплуатационные свойства. По этой причине исследование по повышению эффективности лесного дискового культиватора с вибрационным механизмом рабочих органов является актуальным.

Цель работы. Повышение эффективности лесного дискового культиватора, путем обоснования и оптимизации параметров вибрационного механизма рабочих органов, обеспечивающего снижение тягового сопротивления культиватора, нагрузок на рабочие органы при преодолении ими препятствий, а также повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках.

Предмет и объект исследования. Предмет исследования - зависимость эксплуатационных свойств лесного дискового культиватора от способа взаимодействия рабочих органов с почвой и препятствиями на вырубках. Объект исследования - лесной дисковый культиватор с вибрационными рабочими органами.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основе имитационного моделирования с использованием методов теоретической механики, дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальная проверка основных теоретических положений проводилась на натурных образцах серийного и опытного лесных дисковых 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 математическая модель вибрационного механизма рабочих органов, отличающаяся учетом возмущающих воздействий на лесной дисковый культиватор со стороны почвы и препятствий на вырубке;

- разработана имитационная модель вибрационного механизма рабочих органов, отличающаяся возможностью исследования влияние его конструктивных и рабочих параметров на эффективность лесного дискового культиватора;

- получены силовые характеристики рабочих органов культиватора, отличающиеся учетом параметров препятствий и предохранителя рабочих органов;

- обоснованы рабочие и конструктивные параметры вибрационного механизма лесного дискового культиватора, отличающиеся оптимальными значениями и учетом взаимодействия его рабочих органов с почвой и препятствиями на вырубке.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель вибрационного механизма рабочих органов, позволяющая определить основные рабочие и конструктивные параметры лесного дискового культиватора, предназначенного для работы на вырубках;

- имитационная модель вибрационного механизма рабочих органов, позволяющая установить влияние конструктивных параметров вибрационного механизма на эксплуатационные свойства лесного дискового культиватора;

- силовые характеристики рабочих органов, позволяющие при расчетах принимать обоснованные минимально допустимые значения нагрузок на элементы конструкции культиватора для снижения его массы и металлоемкости;

- обоснованные рабочие и конструктивные параметры вибрационного механизма рабочих органов, позволяющие повысит эффективность лесного дискового культиватора на вырубках.

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.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в разработке математических моделей и программ для ЭВМ, позволяющие расширить возможности проектирования лесных дисковых почвообрабатывающих орудий. Практическая значимость заключается в разработке конструкции лесного дискового культиватора с вибрационными рабочими органами, обеспечивающего повышение качества обработки почвы, снижение нагрузок на дисковые батареи при преодолении ими препятствий, а также уменьшение массы орудия и снижение расхода топлива двигателем агрегати-руемого трактора 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 (2010 . 2012 гг.), международных и всероссийских межвузовских научно-практических конференциях (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2011 г.; Вологодский государственный технический университет, 2010-2011 гг.; Тульский государственный университет, 2011 г.). Принимал участие в 5-й межрегиональной агропромышленной выставке-демонстрации (Воронежская область, Бобровский район, ООО «Хреновской конный завод»), 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, включая патент РФ № 2444877, два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №№ 2011612917и 2011614082, а также три статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК. Единолично опубликовано пять статей.

Реализация работы. Разработанная конструкция лесного дискового культиватора с вибрационными рабочими органами внедрена в ОГУП «Кшень-лес», ООО «Бутурлиновский лес». Кроме этого результаты исследования внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «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 207 странниц, из них 185 страниц основного текста и 22 страницы приложений. Работа включает 58 иллюстраций, 9 таблиц и 155 наименований использованных источников.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности дискового культиватора при уходе за лесными культурами на вырубках"

Общие выводы и рекомендации

1 Широко используемые для ухода за лесными культурами на вырубках лесные дисковые культиваторы имеют низкую эффективность. Оснащенные простейшими пружинными амортизаторами они часто выходят из строя, а их дисковые рабочие органы обладают недостаточными заглубляемостью и стабильностью хода на заданной глубине обработки. Кроме этого, рабочие органы пассивного типа не обеспечивают хорошее крошение почвы, недостаточно качественно подрезают сорную растительность, забиваются почвой и повреждают значительное число саженцев. Низкое качество ухода в рядах лесных культур вынуждает механизаторов выполнять двойные проходы, что ведет к снижению производительности и перерасходу топлива агрегатируемым трактором.

2 Предложена конструкция и обоснованы основные параметры лесного дискового культиватора с гидравлическими вибрационным и предохранительным механизмами рабочих органов, которые обеспечивают повышение производительности, снижение рабочего сопротивления и нагрузок на конструкцию культиватора, а также более высокое качество обработки почвы при уходе за лесными культурами на вырубках (патент РФ № 2444877).

3 Разработаны математическая и имитационная модели вибрационного механизма рабочих органов, позволяющие обосновать основные рабочие и конструктивные параметры, а также исследовать их влияние на эффективность лесного дискового культиватора (свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №№ 2011612917 и 2011614082).

4 Выполнена оптимизация основных рабочих и конструктивных параметров вибрационного механизма рабочих органов культиватора: 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 5-7 Гц и 30-40 мм.

5 Благодаря совершенной силовой характеристике рабочих органов опытного культиватора, обеспечиваемой гидравлическим предохранителем совместно с вибрационным механизмом, ударные нагрузки снижены до безопасных значений и 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 50 см от дна борозды, против 27 см у КЛБ-1,7, и, в отличие от последнего, не подвержен значительным вертикальным перемещениям. При этом величина огреха при преодолении дисками препятствий снижена в среднем на 15-20 %.

6 Вибрационный механизм обеспечивает повышение качества обработки почвы при уходе за лесными культурами - средняя глубина обработки на 13 % выше, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 21 и 23 %, соответственно; ширина защитной зоны в среднем выше на 15 %, а ее среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации ниже на 16 и 20 %, что обеспечивает снижение повреждаемости лесных культур в обрабатываемой борозде в среднем в 2 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.

7 Лесной дисковый культиватор с вибрационными рабочими органами по сравнению с серийным позволяет: повысить производительность агрегата на 22,5 %, коэффициент технического использования соответственно с 0,71 до 0,81; уменьшить затраты труда при уходе за почвой на 22 %, эксплуатационные издержки на 20 %. Годовой экономический эффект от применения культиватора с вибрационными рабочими органами составил 46679 рублей, а срок окупаемости - 0,36 года. Разработанная конструкция гидравлических вибрационного и предохранительного механизмов рабочих органов, может быть рекомендована для использования на других лесных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудиях.

Библиография Третьяков, Александр Иванович, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. Лесные культуры. Воспроизводство лесных ресурсов Текст. : учеб. пособие / под общей ред. И. В. Сухова ; ВГЛТА. Воронеж, 2006. - 107 с.

2. Свиридов, Л. Т. Технология машин и оборудования в лесном хозяйстве Текст. : учеб. пособие / Л. Т. Свиридов, В. И. Вершинин. Воронеж : ВГЛТА, 2002.-312 с.

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

4. Бартенев, И. М. Перспективные предохранители лесных почвообрабатывающих орудий Текст. / И. М. Бартенев, В. И. Посметьев // Лесное хозяйство. 1999. -№ 3. - С. 38-41.

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

6. Зима, И. М. Механизация лесохозяйственных работ Текст. : учеб. пособие / И. М. Зима, Т. Т. Малюгин. М. : Лесная промышленность, 1976. - 416 с.

7. Калиниченко, Н. П. Лесовосстановление на вырубках Текст. / Н. П. Ка-линиченко, А. И. Писаренко, Н. А. Смирнов. М. : «Экология», 1991. - 384 с.

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

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

10. Ключников, Л. Ю. Химическая борьба с сорняками при лесоразведении Текст. / Л. Ю. Ключников, Г. Я. Наттис // Лесная промышленность. 1969. - № 7. - С. 134.

11. 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

21. Ларюхин, Г. А. Механизация лесовосстановительных работ Текст. / Г. А. Ларюхин [и др.]. М. : Лесная промышленность, 1975. - 248 с.

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

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

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

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

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

27. Новосельцева, А. И. Долгосрочная программа лесовосстановления в лесном фонде Российской Федерации Текст. / А. И. Новосельцева // Лесное хозяйство. 2003. - № 3. - С. 5-9.

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

29. Нартов, П. С. Предохранительные устройства рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий Текст. : брошюра / П. С. Нартов, В. И. По-сметьев. М. : Гослесхоз, ЦБНТИ, 1980. - 28 с.

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

31. 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.

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

33. Маслай, В. И. Основные эксплуатационные показатели работы лесо-культурных агрегатов на вырубках Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.21.01 / В. И. Маслай. Киев, 1985. - 21 с.

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

35. Бартенев, И. М. Технология сплошной обработки почвы под культуры дуба на вырубках Текст. / И. М. Бартенев, И. В. Сухов, В. И. Вершинин // Лесное хозяйство. 1995. - № 4. - С. 42-43.

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

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

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

39. Добрынин, Ю. А. Исследование параметров неровностей трелевочных волоков как системы случайных величин Текст. / Ю. А. Добрынин // Межвуз. сб. науч. тр. «Машины и орудия для механизации лесозаготовок». Ленинград : ЛТА, 1976. - Вып. 5. - С. 17-20.

40. Рыскин, Ю. Е. Особенности микропрофиля трелевочных волоков и их статистические характеристики Текст. / Ю. Е. Рыскин // Труды ЦНИИМЭ «Вопросы создания колесных трелевочных тягачей». Химки : ЦНИИМЭ, 1970.-Вып. 103.-С. 148-157.

41. Эмайкин, Л. М. О распространенном шаге неровностей легкодемпфи-руемого лесосечного волока Текст. / Л. М. Эмайкин, Ю. Е. Рыскин, Ю. Г. Степанов, Ю. И. Кузьмин // Тракторы и сельхозмашины. 1977. - № 3. - С. 15-17.

42. Клубничкин, Е. Е. Повышение долговечности ходовой системы гусеничной лесозаготовительной машины Текст. : автореф. дис. . к.т.н. : 05.21.01 / Е. Е. Клубничкин. Москва, 2008. - 18 с.

43. Коновалов, А. М. Влияние вертикальной динамики лесопромышленных тракторов на состояние почв вырубок Текст. : автореф. дис. . к.т.н. : 05.21.01 / А. М. Коновалов. Москва, 2001.-27 с.

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

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

46. Казаков, В. И. Оснащение лесхозов техническими средствами Текст. / В. И. Казаков, Л. Н. Прохоров, В. Ф. Зинин, В. Г. Шаталов // Лесное хозяйство. -2003.-№6.-С. 42-43.

47. Корниенко, А. П. Обоснование основных параметров фрезерного культиватора для агротехнического ухода за лесными культурами на вырубках Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.21.01 / А. П. Корниенко. Пушкино, 1989.-17 с.

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

49. Попиков, П. И. Повышение эффективности гидрофицированных машин при лесовосстановлении на вырубках Текст. : монография / П. И. Попиков. Воронеж : ВГЛТА, 2001.- 156 с.

50. 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.

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

52. Посметьев, В. И. Повышение заглубляющей способности дисковых рабочих органов путем их принудительной вибрации Текст. / В. И. Посметьев, А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ГОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, 2011. -№ 2. -С. 79-85.

53. Прохоров, Л. Н. Новые технологии и комплексы машин для выращивания лесных культур на вырубках Текст. / Л. Н. Прохоров, С. А. Родин // Лесное хозяйство. 1999. - № 3. - С. 35-38.

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

55. Культиватор лесной бороздной модернизированный КЛБ-1,7А Текст.

56. Лесохозяйственная информация // научн.-техн. информ. сборник. М. : ВНИ-ИЦлесресурс, - 1991. -№ 3. - С. 38-39.

57. 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.

58. Бартенев, И. М. Борона дисковая клавишная БДК-2,5 (3,0) Текст. / И. М. Бартенев, В. И. Вершинин, И. В. Сухов // Лесное хозяйство. 1996. - № 6. -С. 44-45.

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

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

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

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

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

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

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

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

67. Захаров, И. К. К выбору рациональной конструкции предохранительного механизма к плугам для вспашки засоренных камнями почв Текст. / И. К. Захаров, В. Г. Кирюхин. М. : Изд. ВИНТИ по сельскому хозяйству, 1973. - 49 с.

68. 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.

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

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

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

72. 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.

73. Гилыптейн, П. М. Семейство плугов с гидропневматическими предохранителями для обработки почв, засоренных камнями Текст. / П. М. Гиль-штейн // Тракторы и сельхозмашины. 1982. - № 6. - С. 31-32.

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

75. Дубровский, А. А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве Текст. / А. А. Дубровский. М. : Машиностроение, 1968. - 204 с.

76. Совков, А. Ф. Обоснование режимов работы и параметров активного рабочего органа черенкового типа для резания почв, насыщенных корнями Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.21.01 / А. Ф. Совков. Новочеркасск, 1982.-20 с.

77. Крюков, И. В. Обратите внимание на отечественные машины Текст. / И. В. Крюков // Поле Августа. 2006. - № 2. - С. 11.

78. Мазитов, Н. К. Результаты сравнительных испытаний почвообрабатывающих агрегатов Текст. / Н. К. Мазитов, Р. С. Рахимов, М. В. Боровицкий, Г.

79. B. Хаецкий, и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. - № 3.1. C. 3-4.

80. Гузеев, И. Культиватор ИМТ 616,16 Текст. / И. Гузеев // Поле Августа. 2007.-№ 7. - С. 12.

81. Третьяков, А. И. К вопросу классификации вибрационных механизмов лесных почвообрабатывающих орудий Текст. / А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, 2012. - № 1. - С. 76-80.

82. Аипов, Р. С. Колебательный линейный электропривод машин в сельскохозяйственном производстве Текст. / Р. С. Аипов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - № 11. - С. 12-13.

83. Демьяченко, А. Г. Вибрационные технологии и вибровозбудители в сельхозпроизводстве Текст. / А. Г. Демьяченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. - № 11. - С. 34-35.

84. Алимов, О. Д. Гидравлические виброударные системы Текст. / О. Д. Алимов, С. А. Басов. М. : Наука, 1990. - 372 с.

85. Варсанофьев, В. Д. Гидравлические вибраторы Текст. / В. Д. Варса-нофьев, О. В. Кузнецов. Л. : Машиностроение. Ленигр. отд-ние, 1979. - 144 с.

86. Матвеев, И. Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия Текст. / И. Б. Матвеев. М. : Машиностроение, 1974. - 184 с.

87. Олыптынский, Н. В. Исследование и создание гидравлического привода виброконвейера Текст. : автореф. дис. . к.т.н. : 05.13.07 / Н. В. Олыптынский. -Волгоград, 1999. 16 с.

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

89. Поливаев, О. И. Снижение динамических нагрузок в машинно-тракторных агрегатах за счет упруго-демпфирующих приводов ведущих колес Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.20.01 / О. И. Поливаев. Воронеж, 1996.-40 с.

90. Чернышев, В. И. Выбор и обоснование параметров виброзащитной системы для водителей мобильных сельскохозяйственных агрегатов Текст. : автореф. дис. . к. т. н. : 05.20.01 / В. И. Чернышев. Орел, 1984. - 23 с.

91. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ Вибрационная безопасность. Общие требования Текст. Введ. 2004. - М. : Стандартинформ, 2008. - 16 с.

92. 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.

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

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

95. 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.

96. ОСТ 56-36-2000 Машины лесохозяйственные. Общие требования безопасности и эргономики Текст. Введ. 2000. - Пушкино : ВНИИЛМ, 2000. -30 с.

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

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

99. Хазов, Б. Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования Текст. : спр. пособие / Б. Ф. Хазов, Б. А. Дидусев. М. : Машиностроение, 1986. - 224 с.

100. Третьяков, А. И. Гидравлический вибрационный и предохранительный механизмы для почвообрабатывающего орудия Текст. / А. И. Третьяков // ЦНТИ. Воронеж, 2012. - 4 с. - Инфор. листок № 36-005-12.

101. Третьяков, А. И. Повышение эффективности лесных дисковых орудий с помощью принудительной вибрации их рабочих органов Текст. / А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал / ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, 2011.-№ 4.-С. 118-122.

102. Пат. 2444877 РФ, МПК А 01 В 63/10. Гидропривод почвообрабатывающего агрегата Текст. / Посметьев В. И., Зеликов В. А., Снятков Е. В., Третьяков А. И., Посметьев В. В. (РФ). № 2010128888/13 ; заявл. 12.07.2010 ; опубл. 20.03.2012, Бюл. №8.-7 с.

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

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

105. Лебедев, Н. И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности Текст. : учеб. пособие / Н. И. Лебедев. М. : «Лесная промышленность», 1986.-296 с.

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

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

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

109. Епанешников, А. М. Программирование в среде Турбо Паскаль 7,0 Текст. : учеб. пособие / А. М. Епанешников, В. А. Епанешников. М. : Диалог-Мифи, 1996.-228 с.

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

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

112. Инженерные расчеты на ЭВМ Текст. : справочное пособие / Под ред. В. А. Троицкого. Л. : Машиностроение, 1979. - 288 с.

113. Руководство по эксплуатации Г 54-3-000 РЭ Текст. / 2011. 27 с.

114. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы Текст. : справочник / В. К. Свешников, А. А. Усов. М. : Машиностроение, 1982. - 464 с.

115. Богданович, Л. Б. Гидравлические приводы Текст. : учеб. пособие / Л. Б. Богданович. Киев : Вища школа. Головное изд-во, 1980. - 232 с.

116. РД 22-2. 07-326-88 Гидравлическое оборудование. Контрольно-регулирующая и распределительная аппаратура. Фильтрующие устройства. Часть 1 Текст. /Химки : «ВПТИстройдормаш». 1988.-358с.

117. Паспорт «Регулятор поток» МПГ 55-2. (ГОСТ 21352-75) Текст. / Москва, 2011.- 12 с.

118. Ковалевский В. Ф. Справочник по гидроприводам горных машин Текст. : справочник / В. Ф. Ковалевский, Н. Т. Железняков, Ю. Е. Бейлин. М. : «Недра», 1973. - 504 с.

119. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов Текст. : учеб. пособие / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин. Л. : Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. - 168 с.

120. Свиридов, Л. Т. Повышение эксплуатационных свойств лесных почвообрабатывающих агрегатов на основе компьютерного моделирования Текст. / Л. Т. Свиридов, В. А. Зеликов, А. В. Лиференко // Известия Санкт

121. Петербургской лесотехнической академии. СПб. : СПбГЛТА, 2009. - С. 33-43.

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

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

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

125. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ Текст. : учеб пособие / Под ред. Е. Ю. Малиновского. М. : Машиностроение, 1980.-216 с.

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

127. России; сб. науч.-исслед. работ по материалам шк.-конф. / под ред. авторов ; ГОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, 2008. - С. 78-81.

128. Гоберман, В. А. Технология научных исследований методы, модели, оценки Текст. : учеб. пособие / В. А. Гоберман, Л. А. Гоберман. - М. : МГУЛ, 2002. - 96 с.

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

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

131. Кузнецов, Е. Н. Техника тензометрирования лесохозяйственных машин Текст. : метод, указания / Е. Н. Кузнецов, А. Н. Чукичев. Л. : ЛенНИ-ИЛХ, 1980.-58 с.

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

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

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

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

136. Посметьев, В. И. Стенд для экспериментальных исследований лесных машин Текст. / В. И. Посметьев, Е. В. Снятков // ЦНТИ. Воронеж, 2005. - С.

137. Инфор. листок № 79-031-05.

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

139. Грановский, В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях Текст. : учеб. пособие / В. А. Грановский, Т. Н. Сирая. Л. : Энер-гоатомиздат. 1990. - 288 с.

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

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

142. Нормативно-справочный материал для экономической оценки лесо-хозяйственной техники Текст. / М. : Гослесхоз РФ (ВНИИЛМ), 1990. - 132 с.

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

144. Копия патента РФ № 2444877 «Гидропривод почвообрабатывающего агрегата»Г1. ВШШЙОШИ ФВДГОАЦШШ1. НА ИЗОБРЕТЕНИЕ2444877

145. ГИДРОПРИВОД ПОЧВООБРАБАТЫ АГРЕГАТАщщ щ « | | | ¡Ш

146. Патентообладатель(ли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (ЯЦ)

147. Автор(ы): Посметьев Валерий Иванович (Я17), Зеликов Владимир Анатольевич (411), Снятков Евгений Вячеславович (1117), Третьяков Александр Иванович (Ш/), Посметьев Виктор Валерьевич (ЯЧ)1. Заявка №2010128888

148. Приоритет изобретения 12 июля 2010 г.а. Зарегистрировано в Государственном реестре

149. ЛМШш. изобретений Российской Федерации 20марта2012г. Срок действия патента истекает 12 июля 2030 г.-«Я ГАгпо интеллекту)ценности1. Б.П. Симонов

150. Правообладатель(ли). Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования <Воронежская государственная лесотехническая академия* (КО)

151. Автор(ы): Зеликов Владимир Анатольевич,

152. Посметьев Валерий Иванович, Третьяков Александр Иванович,

153. Посметьев Виктор Валерьевич (Ш1)

154. Заявка № 2010618314 Дата поступления 27 декабря 2010 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 12 апреля 2011 г.1. Шй1. Б.П. Симонов

155. Заявка № 2011612238 Джта поступления 1 апреля 2011 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ25 мая 2011 ш.

156. Федеральной службы по интеллектуальной патентами товарным знакам1. БЛ. Симоновда да дада да да да да да да да да да да да да да дадададададададададададададададададададададада

157. Расчет экономической эффективности лесного почвообрабатывающего орудияс вибрационными рабочими органами1 Обоснование