автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Прогнозирование нагруженности лесосечных машин с манипуляторами в условиях лесозаготовок Вьетнама
Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование нагруженности лесосечных машин с манипуляторами в условиях лесозаготовок Вьетнама"
ЛЕНИНГРАДСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им. С.М.КИРОВА
На правах рукописи
ле тан куинь
УДК 630* 371
прогнозирование яагруеенности лесосе'шых машин с
манипуляторами в условиях лесозаготовок Вьетнама
05.21.01 - технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
ЛЕНИНГРАД - 1989 г.
Работа выполнена на кафедре проектирования специальных лесных машин Ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии им. С.М.Кирова .
Научный руководитель : Доктор технических наук,
профессор АЛЕКСАНДРОВ В.А.
Официальные оппоненты : Доктор технических наук,
профессор АНДРЕЕВ В.Н. Кандидат технических наук, ст. науч. сотрудник ЧЕРНЦОВ В.А.
Ведущая организация - Научно-исследовательский институт КарШШШ .
Защита диссертации состоится " 26 " декабря 1989 г. в -/-/ час. на заседании специализированного совета К 063.50.05 в Ленинградской лесотехнической академии имени С.М.Кирова /194018, Ленинград, Институтский пер., 5, Главное здание, зал заседаний/.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии
1989 г.
Ученый секретарь специализированного совета
ГУДЦЕВ Р.И.
0£аЛЯ ХАРДЕ1&' 'ЛС'Г/КА ?А1:0Та
Актуальность теми. Основными направлениями развития лесной пи'-;кы'"ленн.<сти Вьетнама,пачеченны;л/, 71 съездом КаЗ являются увеличение объема лесозаготовок в целях удовлетворения потребности страны и для экспорта,комплексное использование древесины, повышение производительности труда на Сазе комплексной механизации лесозаготовок,а так'э усиление работ по сохранению и восс-•ановлеяию лесов.
Особое внимание в решениях поставлешгых задач съезд обращает на внедрение современных достижений научко-тетакческого прогресса в производство в иеллх повышения производительности к улучлекия условий труда.3 связи с этим необходимо разрабатывать и внедрять новуп более производительную технику и технологии.
3 ¡¡астояЕсе и в блиуа>:ч:се время лесозаготовки в ';?3 ведутся з основном в горных лесах. Веден.те лесозаготовок на горных склонах связано с боль'етм удельным весом ручного труда, тал как использование средств '.механизации ограничено условиями эксплуатации. Основными проблемами, возникающими при освоения лесов, являются улучшение организации и технологии горных лесозаготовок, создание новых и совершенствование судествухяцих малин и оборудования, предназначенных для эрТюктизного применения на горных склонах.
Для механизации горных лесозаготовок в СРВ в настоящее вре;.ш применяется в основном бензопилы .тракторы с чокерным оборудованием я автомобили различных марок.Основными особенностями механизации лесозаготовок во Вьетнаме являются низки" уровень мяллшизагии,разнообразие применяемых малин и оборудования.что значительно усложняет техническое обслуживание и ремонтные работы. В ряде случаев применяемые машины и оборудование не являются специальными лесным,что делает у,г работу в лесу неэффективной. Хроме того,механизация лесозаготовительного процесса осуществляется не комплексно,применяемые мадшш и оборудование в большинстве случаев являются технически и морально устаревшими и не соответствуют условиям лесозаготовок в горных лесах Вьетнама.
Основной причиной сложившейся ситуации яв^ется то,что в вопросе механизации лесозаготовок в горных условиях Вьетнама нет единого подхода,выбор машин и оборудования ведется с недостаточной обоснованностью.
В последнее время в ряде стран для ведения лесозаготовок в горных условиях и на пересеченном рельfie были созданы лесосечные машины, опорно-поворотнне устройства .манипуляторов которых имеют выравниватель.С помощью выравнивателя оператор может подцерздшать технологическое оборудование и кабину с механизмом управления и сидением в горизонтальном положении. Опыт применения таких машин на лесозаготовках в горных условиях и на пересеченном рельфе показывает,что лесосечные машины с манипулятором и выравнивателем платформы дают большую эффективность по сравнению с малинами традиционной компоновки технологического оборудования и растирают возможности механизации лесозаготовительного процесса.
Учитывая то,что лесозаготовки в СРВ ведутся в основном в горных условиях и в настоящее время недостаточно механизированы, вопрос всестороннего изучения работы лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платформы на предмет использования в СРВ является актуальным.
Дель исследований. Изучение динамики рабочих процессов взаимодействия лесосечной машины с манипулятором и выравнивателем платформы с предметом труда-деревом на горных склонах и пересеченном рельфе , а такч;е прогнозирование нагру-женности с целью оценки возможности применения этих малин для механизации лесозаготовок в горных условиях Вьетнама.
В соответствии с целями исследований разработаны и предложены следующие научные положения,которые выносятся на защиту:
1. Математические модели механических систем "лесосечная машина с манипулятором и выравнивателем платТюрмы-предмет труда-дерево ".
2. Результаты исследований динамики лесосечной машины
с манипулятором и выравнивателем плат фор.-,ш в основных режимах нагрухений.
3. Методика расчета к выбора параметров конструкции лес-
ной машины.
4. Программы нагрут.ений стендовых ускоренных испытаний манипуляторов на долговечность.
5. Рекомендации по использованию лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платформы в горных лесах Вьетнама.
Объектами исследований являлись применяемые в настоящее время лесосечные малины, в конструкции опорно-поворотных устройств манипуляторов которых вводился выравниватель платформы. Исследования рабочих процессов лесосечных машин проводились с учетом специфических условий лесозаготовок Вьетнама.
Общие методы выполнения исследований. 3 основу изучения рабочих прогессов лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем пла'рормы и прогнозированием их предстоящей динамической нагруженноти положены: разработанные математические модели механических систем " лесосечная машина с манипулятором и выравнивателем платТюрмы-предмет труда-дерево ", математическое моделирование операторской деятельности,вероя-тностно-статистические методы,шаровая вычислительная техника и эксперимент.
Оценка корректности разработанных моделей производилась методом сравнения экспериментальных и расчетных данных по максимальным значениям выходных параметров моделируемых процессов.
Научная новизна. Разработаны математические модели лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платформы,позволяйте исследовать рабочие процессы в наиболее тяжелых режимах нагружений при работе на горных склонах и на пересеченном рельфе.
Получены статистические дачные древостоев в лесах Вьетнама.При этом установлено,что распределение деревьев по ступеням толцины подчинено нормальному закону.
Проведено прогнозирование предстоящей нагруасенности лесосечной машины с манипулятором и выравнивателем плат'$ормы за весь срок ее службы в горных условиях Вьетнама,основанноа на использовании математического моделирования,вероятностно-статистических методов и ЦВМ.
Практическая значимость. Разработанные математические модели и полученные аналитические зависимости позволяет
с достаточной для июенерыо?. практики точностью определить динамическую нчгруаенность лесосечной -лашш с манипулятором и выравнивателем пллт'Тхэрда пр-д пакетировании деревьев на горккх склонах,а такке устанавливать связь между параметрами конст-рукгши манипулятора,гидропривода и Еыравнпватедя платформы.
Использование результатов исследовании,методик прогнозирования динампческо" нагруг.енности и составления программ стендовых испытаний позволяет повысить качество проектирования, сократить сроки создания и доводки,а так+'е оценить возможность внедрения лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платТорш для механизации лесозаготовок в горных условиях Вьетнама.
Реализация работы. Основные результаты исследований и разработанные программы расчетов на ЦВД внедре;ш в учебный процесс по дисциплинам " Моделирование технологических процессов лесных мамн " и " проектирование лесопромышленного оборудования" / специальность 17.04 /
Аптпбапкя работы. Результаты исследований докладывались на научно- технических кон--$еренцаях лесомеханического факультета 19в8—1989 гг.
Публикация. По теме диссертации опубликована 1 статья.
Обьем работы. Диссертация написана на 155 страницах машинописного текста,включая 23 таблиц и 35 рисунков.Содержит введение,6 разделов,выводы и рекомендации,список использованной литератуоы,включающий 82 наименования и приложения на 35 страницах.
СОмЕР^'-АИИЕ РАБОТЫ
1.Состояние проблемы и задачи исследования.
Лесосечная м;шина с манипулятором по устройству,назначению и пришмпу взаимодействия с грузом подобна крану или экскаватору.
Отличительная особенность лесосечных машин манипуляторного типа заключена в условиях работы и,главном образом,в предмете труда.Манипулятор лесосечной машины взаимодействует не с компас ктным жестким грузом,а с гибким длинномерным,каковым является дерево или хлыст.Это существенны образом влияет на динамичес-
кую нагруженноть технологического оборудования и машины в целом,делая ее работу более напряженной.
Затаим отдельным вопросом,посвященным изучению дерева как предмет труда на валке и пакетировании посвятили свои работы С.З.Орлов, В.Г.Кочегаров , А.П.Полищук , Г.З.Зиногоров , А.А.Дебердеев , В.О.Куталяев , С.А.Ломогаев , А.В.Жуков и др.
Вопросам изучения взаимодействия лесосечных машин манлпу-ляторного типа с предметом труда-деревом посвящен ряд работ авторов: Г. .'.■!. Рахманкна , А.З.Жукова , В.Ф.Хушляева , П.Д. Безкосенко , С.А.Помэгаева , З.Г.Кочэгарова , 3.11.Ермольева, 3.А.Александрова и др.
Исследован1.«: перечисленных авторов посвяшоны изучени;о динамической нагруженности лесосечных машин с манипулятора',® в условиях работы на равнинных и слабохолмистых местностях.
Изучению работы лесосечных ма'шш в условиях горных лесозаготовок посвяшены работы ряда авторов,в том числе работы П. А. Амельченко, К. И. Воронишша, А. П. Ливанова,'?. Н.Макарова, Нгуен Нят Чьеу и др. 3 этих работах исследуются статическая нагру^енность, устойчивость и возчоякость применения лесосечных машин в условиях работы на косогорах.
Исследований у.е динамической нагруженности лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платформы в условиях работы на косогорах и на пересоченных местностях не проводилось .
На основании вышеизложенного и учитывая гели работы в .диссертации поставлены следующие задачи :
1.Разработать математическую модель механической системы " лэсосечная машина с манипулятором и выравнивателем плат мы-предмет труда-дерево
2. Исследовать динамику лесосечной машины с манипулятором и вкравнивателем плат:Ърлы в основных режплах нагрухений.
3. Осуществить прогнозирование нагружейностк лесосечной машины в условиях лесозаготовок Вьетнама.
4. Разработать рекомендации гго применению лесосечных малин для механизации лесозаготовок в горных условиях Зьетнама.
2. Математическое описание динамической системы " лесосечная малина с манипулятором к выравнивателем плат'оочы-пред-мет труда-дерево. "
Составление расчетной схемы динамической системы " лесосечная мааина с манипулятором и выравнивателем платформы-пред-мет труда-дерево " основано на анализе методов исследований в области изучения динамики рабочих процессов лесосечных машин с манипуляторами. При этом было учтено,что не все элементы механической системы оказывают существенное влияние на величину динамической нагрузки машины.Основанием для принятия ряда допущений при разработке математических моделей послужили теоретические предпосылки и результаты экспериментальных исследований,проведенных рядом авторов.
Установлено,что достаточную для инженерной практики точность в определении динамически характеристик системы дают двух-трехмассовые расчетные схемы.
Соединение опорного устройства манипулятора с базой пос- . редством шарнира и гидрошииндра/гкдроцилиндров/ привода выравнивателя платформы значительно усложняет задачу аналитического определения динамических нагрузок в упругих связах системы в пуско-тормозных режимах,т.к. в этом случае приведенные массы системы совершают колебательные движения одновременно относительно двух осей АУ и ВУ / рис. 1 /
В целях упрощения расчетной схемы предварительно определяется мгновенный центр вращения системы-шарнир С /определяется графически /.
Все наиболее тяжелые режимы нагружбний лесосечной машины с манипулятором и выравнивателем платформы описываются дифференциальным уравнением вида:
¿ЧЪм-2г) + д <ШЪп-Ъь) . я с1л(Ъп-Я,.) <№ сИ*
+ е д(Ъп-гг) = в , л/
сИ
Для реяима подъема/ опускания / груза-дерева стрелой манипулятора коэффициенты А,В,С,Д,Е определяются по формулам:
д _ Ь'си СоЬггс._ ?
(сЬ^С01ге + Ып ЬСс +
Рис.1. Расчетные схе\и для исследования рабочих пропессов лесосечных малин с манипулятором и выравнивателем платформ :
а - в режиме подьема/опускания/дерева стрелой; б - в режиме подтаскивания дерева рукоятью.
И 1с 1
> Л
т3(сЬг с. с„ £ & Ас у- б & & /Ц + о, £г+ -ь-СиСп^пг/чьИ + т),(с'сие0а,ъеье''4-^ _ + Со Сп г-гу* + е<% СпФп ьмЬ А1)_
Егт;>пг (ссиЫЬе + Со&гг* + ь^Ь)
С =
Д =
Е =
{тгке + тг,Ег) СоСп Ь'с,**е Ь
_СЩСсСП&Ь/чЬ_
ш5тг{. са А г-гс + са4„ г-уиЬ)
{<я+<зк)СоСпфлг/й1
т5 !пг (СоС'с-аЬтс + Со-Рпгггге + с^пЪ/лЬ) Лдя режима подтаскивания груза-дерева рукоятью манипулятора :
ьЬ^'Со
А =
/
В =
С =
Д =
Е =
С а ¿V й -г- + # г )
СС„ Со + & Ь 'сп С0 + Са а ь ь + + <?/*{пгеп)+тг(сси Сспс0 + 4„* 'с„с0
_+ с/я&*'ся)_
т, тл (Со с'са ¿V г- 'с* + Л г )
Ь'Си1^СлСс(т3 +тг)_
т3тг (&сЬ/аи+ А г'с0 + дг-'<?,£)
_Са 4п Ъ'СлСо_
щ тх (Со Сс^и + А г- Ь + А * Са ]
_Яп&Ь'СпСо__
т,тя (СоеЫае-'с, +{„ъ)
Частные решения уравнений вида /1/ : У^¡¿м-Ъ/ = Е/Д представляют собой приведенные статические деформации стрелы с рукоятью при подьеме/опускании/дерева стрелой и рукояти при подтаскивании дерева рукоятью.
Введя в уравнение/1/ новую переменную
у = ит-Ъг) ~ В/Д ,
получим однородное дифференциальное уравнение Решение уравнения/2/ имеет вид :
& = ё*(с,ткисяз'пк-ь) + е~**(с,&>5 п1) , /з/
Общее решение уравнения /1/ имеет вид У- & + Уз или: - для ренима подъема /опускания/ дерева стрелой:
¿/= ё*?(с,со*И+Ся31пИ) +
+ е С} Со5 гй + С, 5/Л + 0 , /4/
-для режима подтаскивания дерева рукоятью :
+ е*^ (с? а* я* + е4г/т? + ( /5/
с',Г
В выражениях /4/,/а/ :
А
оС г
е
Со
1? (к*-п1)-
1 (кА-п*) + г(к*+и*)(£-0С,)*1.е/-сс)4
с*
и Мк\Р*)-зМ п1+ссЧ-ь2ос(к1+оСг) i пп") + г{ к*-ы)4]
3 выражениях СС2, Сд к С4
1} - приведенная скорость перемещения груза-дерева, \ - время торможения /разгона/ элементов манипулятора.
Амплитуды колебаний высокой (1ь и низкой (Хн частот нагрузки определяются по формулам :
Яри соотношении частот колебаний свыше 10:1 максимальная дополнительная нагрузка на конструкцию манипулятора определяется по Формуле
При соотношении частот менее чем 10:1 дополнительная нагрузка определяется по Тормуле
а». = |/с^ТсГ > о.н = |/с/+с4
йд - {С1в + О-н). Са , /6/
йъ - С,
.иг
»
/7/
3 выражениях /4/,/5/,/С/ и /7/ : С/*Г и С<"г - приведенные жесткости соотвественно стрелы с рукоятью и рукояти с учетом их гидропривода.
Коэффициент динамичности определяется по формулам :
I Кд = . /В/
+ & Ял
3. Теоретические исследования рабочих процессов трелевочных тракторов с манипулятором и выравнивателем платформы.
Теоретические исследования проведены для трелевочного трактора типа ТБ - 1,в конструкцию опорно-поворотного устройства манипулятора которого введен выравниватель. Установлено.что наиболее неблагоприятными в динамическом отношении режимами нагруженил .являются торможение в коше подъема /опускания/ дерева стрелой и тормокение в конце подтаскивания дерева рукоятью. 3 этих речимах нагружешгл происходит наложение двух гармонических затухающих колебаний с разными частота?,и.Причем затухание высокочастотных колебаний при подъеме/опускании/ груза-дерева стрелой происходит быстрее низкочастотных в среднем в 4 * 8 раз.В режиме подтаскивания дерева рукоятью коэффициенты затухания частот отличаются незначительно.
При пакетировании деревьев объемом 0,25 2,03 М3 высокочастотные колебания к,низкочастотные колебания И .амплитуды высокочастотных С1ъ и низкочастотных Ом колебаний,максимальные колебательные деформации манипулятора , скорости у*, и ускорения деформации,добавочные нагрузки ЙЭ и коэффициенты динамичности Кд составляют :
- при подъеме /опускания/ деревьев,расположенных позади машины, стрелой
к =22,65 + 24,43 1/с
Ов = 0,36 + 1,02 см ¡¡1*= 0,45 + 1,34 см
^ =200,0 + 5;ю,0 см/с2
п = 4,75 4- 6,33 1/с ; аи = 0,41 -5- 1,18 см ;
= 6,40 + 17,06 см/с <Хг> = 1,32 + 3,88 КН ;
Кд = 1,11 * 1,21
- при подъеме /опускании/ деревьев сбоку /под углом 90эк продольной оси баяы/ :
К = 14,18 + 16,87 1/с ; П = 4,44 + 5,61 1/с ;
ав = 0,77 + 2,79 см ; Он = 0,79 + 2,84 см ;
Ц% = 1,07 + 3,67 см i % = 11,40+ 32,82 см/с;
=-200.0 + 544,0 сад/с2; Qa = 3,11+ 10,74 кН ;
= 1,27 + 3,95
- при подтаскивании деревьев рукоятью :
к = 372,44 +451,60 1/с ; П = 15,10+ 36,09 1/с;
œ = 0,002 + 0,004 см ; а» = 0,002+ 0,005 см ;
= 0,004 см ; уа = 1,10 + 1,29 см/с;
= 449,5 + 486,0см/с2; Qib = 0,02 + 0,03 кН ;
Кд = 1,01 + 1,05
Зыявлено.что уровень динамической нагрузки на манипулятор и машину в целом при пакетировании деревьев сбоку значительно выше,чем при пакетировании деревьев,расположенных позади машины.
Результаты теоретических исследований показывают,что введение выравнивателя платформы в опорную конструкцию манипулятора приводит к повышению уровня динамической нагруженности технологического оборудования и машины в целом.Коэффициент динамичности при наличии выравнивателя платформы во всех случаях выше,чем без выравнивателя/как у серийно выпускаемых машин/.Превышение составляет 4,21 + 13,60 % при пакетировании деревьев сзади и 9,09 + 32,931при пакетировании деревьев сбоку.
В разделе разработаны также рекомендации по ограничению динамических нагрузок.
4. Методика и результаты экспериментальных исследований.
В третьем разделе изложена методика стендовых экспериментальных исследований.Четвертый раздел посвяшен стендовым эксприментальным исследованиям динамической нагруженности лесосечной маялнн с манипулятором и выравнивателем платформы.
Целями эксприментальных исследований являлись:
1.Определение уровня и характера динамической нагруженноти манипулятора при пакетировании деревьев на склонах;
2. Проверка корректности аналитических зависимо с те:":, описывающих движения динамической системы " лесосечная машина с манипулятором и выравнивателем плат][юрш-предмег труда-дерево
3. Выявление влияния наличия выравнивателя платформы и крена базы на динамическую кагрухенность лавины.
Зксприментальные исследования проводились в лабораторных условиях.Измерение и регистрация динамических параметров производились тензометричеекпм методом с использованием осциллограра Н115.
3 качестве объекта исследований использовался стенд натурного манипулятора трелевочного трактора ТБ-1,в опорную конструкцию которого введены выравниватель платформы и механизм наклона базы для икиташш условий работы на склонах.
3 качестве предмета труда использовались сортименты длиной 4,6-1- 5,8 м и объемом 0,1* 0,35 м3.
¿ля оценки корректности математического моделирования были дополнительно проведены теоретические исследования системы "натурный стенд с манипулятором и выравнивателем плат-•Торкы-предмет труда-сортимент".
В ходе экспериментальных исследований выявлено,что наличие выравнивателя платформы и крена базы повышает уоовннь динамической кагруяенности манипулятора.
Установлено такке.что разработанные теоретические методы позволяют с достаточным прибдияением/с погрешностью со 13,75^/ устанавливать:
а/ связь между величиной и характером динамической нагрузки на манипулятор ;
б/ связь мечду параметрами конструкции и гидропривода манипулятора и выравнивателя платформы.
5. Прогнозирование динамической нагру^енности лесосечных мздин с манипулятором и выравнивателем платформы.
Прогнозирование нагруженности лесосечных мамин с манипулятором и выравнивателем платформы проведено на основании многоин$ормационной модели "внешняя среда-оператор-.'алпна-дерево",з основу которой поло;,ены:разработанные математические модели динамической системы" лесосечная машина с манипулятором и выравнивателем платформы-предмет труда -
дерево"; математическая модель деятельности человека-оператора, построенная на основе вероятностных расчетов обобщенных законов распределения скоростных режимов движений элементов манипулятора и вероятностных расчетов количества их включений; вероятностные распределения деревьев по ступеням толщины в исследуемых лесосырьевых районах.
Установлено,что при прогнозировании нагружепности трелевочных трактрров с манипулятором и выравнивателем платформы при пакетировании деревьев в условиях Вьетнама обобщенный закон распределения скоростных режимов манипулятора имеет вид :
В результате прогнозирования нагруженности трелевочного трактора типа ТБ-1 с выравнивателем платформы при работе в условиях Вьетнама была составлена программа нагруже-ний для ускоренных стендовых испытаний /см.рис. 3 /
6. Технико-экономические показатели результатов исследований.
Обоснование экономической эффективности введения выравнивателя платформы в конструкцию опорно-поворотного устройства манипулятора лесосечной машины произведено на основании сопоставления основных технико-экономических показателей, характеризующих комплексно надежность и эффективность машины, с соответствующими показателями базовой машины при работе в горных условиях.
Установлено,что введение выравнивателя платформы в опорную конструкцию манипулятора трелевочного трактора типа ТБ-1М даст полшштельный экономический эффект,если оно позволяет повысить производительность машины не менее,чем на 3,75 % при неизменной надежности/повышение количества отказов равно 01/ в работе в горных условиях.При повышении количества отказов на кшвдые 5% производительность машины должна соответственно повышаться на 3%.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЖШЩАЦИй Разработанный в диссертации комплексный подход .основан-
Рис. 3. Программа нагружений для ускоренных стендовых испытаний манипулятора на долговечность .
ньпл ча использовании 'математического моделирования,вороят-носшо-статкстических методов и вычислительной техники,позволил решить проблему изучения дикам-ическо?5 нагрутенности лесосечной машины с "/янипулятором и вкоавнивчтелем платформы при оаботе на гор;:ых склоках и получить следушие результаты :
1. Введение выравнивателя плат нормы в опорную конструкцию манипулятора приводит к повышению уровня динамических нагрузок на технологическое оборудование и машину в целом.
Коэффициент динамичности нагрузок на манипулятор при наличии выравнивателя платформы во всех случаях выше,чем без выравнивателя /как у сериг.но выпускаемых машин/.Превышение составляет 4,21 + 32,93
2. Лри пакетировании деревьев на горных склонах на манипулятор и малину в целом воздействует двухчастотная колебательная нагрузка .Высокочастотные колебания составляют 14,8 4- 24,43 1/с при подьеме/опускании/дерева стрелой и 372,44 * 451,60 1/с при подтаскивании Деревьев рукоятью. Низкочастотные колебания соотвественно находятся в пределах 4,44 + 6,33 1/с и 15,10 + 36,09 1/с.
3. Установлен еысокий уровень динамических нагрузок на манипулятор и машину в целом.Причем добавочные нагрузки при пакетировании деревьев сбоку/под углом 90° к продольной оси трактора/ значительно вше,чем при пакетировании деревьев, расположенных позади машины и составляют 0,27 + 2,95 статической нагрузки.
Пакетирозанке деревьев с целью снижения динамических нагрузок необходимо производить,распологая машину вдоль склона,на угол расположения деревьев относительно продольной оси трактора не должен рревышать 30°.
4. Величина коэффициента динамичности нагрузок в значительной мере зависит от скорости перемещения элементов манипулятора в процессе пакетирования деревьев,а тахке от времени их торможения,Резкий рост коэффициента динамичности нагрузки при опускании деревьев стрелой происходит вследствие большой скорости опускания,превышающей скорости подъема в 2 + 3 раза.
5.Полученные при•математическом моделировании аналитические зависимости позволяют с достаточной для инженерных рас-
четов точностью определив динамические параметры системы "лесосечная машина с манипу^;тором к выравнивателем платформы - предмет труда-дерево", а также устанавливать :
- связь между величиной и характером изменения динамической нагрузки на манипулятор при пакетировании деревьев на горных склонах .
- связь между параметрами конструкции к гидропривода манипулятора и выравнивателя платформы .
6. Разработанная методика экспериментальных исследований
и применяемая аппаратура обеспечадают получение с достаточной точностью динамических параметров системы "лесосечная машина с манипулятором и выравнивателем платформы - предмет труда -дерево". С некоторыми корректировками и дополнениями разработанная методика может быть рекомендована для экспериментальных исследований на натурных машинах в производственных условиях .
7. Теоретические методы определения динамических нагрузок, их характера и уровня с использованием вероятностных характеристик деятельности операторов, данных о распределении деревьев по ступеням толщины в основных лесосырьевых районах Вьетнама при помощи 1Ш позволяют в снатые сроки прогнозировать нагруженность лесосечной машины и составлять программы уско~ ренннх стендовых испытаний, которые в свою очередь дают возможность произвести оценку долговечности технологического оборудования еше на стадии проектирования .
8. Для окончательной оценки долговечности лесосечных малшн с манипулятором и выравнивателем платформы при работе в лесах Вьетнама необходимо на основании предложенной методики произвести прогнозирование их нагруженностл для всех основных лесо-сырьевых районов страны и провести ускоренные стендовые испытания .
9. Введение выравнивателя платформы в опорную конструкцию манипулятора лесосечной машины позволяет значительно улучшить условия работы оператора и технологического оборудования, а также повысить устойчивость машины и расширить возможности ее применения .
10. Установлено, что введение выравнивателя платформы в
опорную конструкцию манипулятора трелевочных тракторов даст положительный экономический эффект при повышении производительности мамины не менее,чем на 3,75 1 и неизменной надежности машины /повышение количества отказов равно 0!? /. При повышении количества отказов на каадые 5 % проиводительность машшы долтаа повышаться соотвественно на 3 t .
11. .Еля принятия окончательного решения по изменению конструкции опорного устройства- манипулятора лесосечной машины необходимо в дальнейших исследованиях произвести оценку: -процесса поворота манипулятора с грузом-деревом; -уровня вибронагруженности оператора;
- повышения устойчивости машины ;
- сокращения цикла обработки дерева .
Ослов.чоз содер.чание диссертации опубликовано в статье: Де Тан Куинь.Нагруженность лесосечных машин с манипулятором и выравнивателем платфэрмы.Ыежвуз.сб.научн.тр.,Л., ЛТА,1Э30./в печати/
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями направлять по адресу :
194018,Ленинград,Институтский пер.,5,Лесотехническая академия,Ученый Совет.
Подписано в печать с оригинял-макета 30.11.89. Формат 60x90 I/I6. Бумага оберточна«.. Печать офсетная. Уч.-изд.л. 1,0. Печ.л. 1,25. Изд. № 59.
Заказ № 277. Тираж 100 экз. Бесплатно.
Редакционно-издательскнй отдел ЛТА
Подразделение оперативной полиграфии ЛТА. I940I8. Ленинград, Институтский пер., 3.
-
Похожие работы
- Нагруженность подвески лесосечных машин в условиях лесозаготовок Вьетнама
- Повышение эффективности валочно-пакетирующих машин на постепенных рубках леса снижением нагруженности
- Повышение эффективности валочно-пакетирующих машин на выборочных рубках леса.
- Нагруженность валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин в процессе очистки деревьев от сучьев
- Нагруженность силовых установок валочно-трелевочных и валочно-пакетирующих машин в режимах разгона и стопорения