<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Forestry Engineering Journal</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Forestry Engineering Journal</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Лесотехнический журнал</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2222-7962</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">42953</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.34220/issn.2222-7962/2021.1/16</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технологии. Машины и оборудование</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>TECHNOLOGIES. MACHINERY AND EQUIPMENT</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технологии. Машины и оборудование</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">MATHEMATICAL MODEL OF THE OPERATING PROCESS OF THE ROTOR-THROWING MACHINE</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РОТОРА-МЕТАТЕЛЯ ЛЕСОПОЖАРНОЙ ГРУНТОМЕТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Бартенев</surname>
       <given-names>Иван Михайлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Bartenev</surname>
       <given-names>Ivan Mihaylovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kafedramehaniza@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Петков</surname>
       <given-names>Александр Федорович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Petkov</surname>
       <given-names>Aleksandr Fedorovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Камалова</surname>
       <given-names>Нина Сергеевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kamalova</surname>
       <given-names>Nina Sergeevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>rc@icmail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">FSBE Institution of Higher Education Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>11</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>172</fpage>
   <lpage>180</lpage>
   <self-uri xlink:href="http://lestehjournal.ru/sites/default/files/journal_pdf/172-180.pdf">http://lestehjournal.ru/sites/default/files/journal_pdf/172-180.pdf</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Работа описывает теоретические исследования математических, физических и имитационных моделей изучения грунтометательной техники, в частности, взаимодействие ротора-метателя с почвогрунтом. Изменения и новшества, проводимые мировым сообществом, получают развитие во многих направлениях, связанных с защитой леса от неконтролируемых лесных пожаров. Распространение неконтролируемого лесного низового пожара по горючему биотопливу происходит беглыми набегами по подстилке и по основаниям стволов деревьев с различной скоростью, а высота пламени без принятия мер достигнет верхушки дерева. Нами предложен вариант лесопожарного грунтомета который выполняет технологический процесс с подъемом пласта грунта над поверхностью почвы, а затем уже трехступенчатый ротор-метатель производит выбрасывание почвогрунта в заданном направлении. Процесс метания грунта в количестве достаточном для тушения лесной наземной кромки огня представляет собой сложную систему взаимодействия рабочего органа со средой сыпучих элементов. Основная проблема на наш взгляд связана с недостаточным объемом грунта, подаваемым существующими агрегатами. К вопросу о формализованном моделировании движения грунта в процессе работы ротора лесопожарного грунтомета. При современном развитии цифровых технологий процесс принятия решения о способах модернизации технического оборудования немыслим без проектирования рабочего процесса. Для постоянного развития модели формальные соотношения должны содержать параметры, характеризующие влияние условий эксплуатации оборудования. Таким образом, непрерывное проведение вычислительного эксперимента позволит не только оценивать параметры рабочего процесса, но и управлять оптимизацией самой модели для определения наиболее эффективных значений ее параметров. На первом этапе моделирования было принято решение, что основным параметром эффективности модернизации станет величина средней дальности полёта грунта. Формульные соотношения для модели были получены в рамках физики полёта материальной точки под углом к горизонту при минимальном влиянии внешней среды (пренебрежимо малой вязкости воздуха). На первом этапе моделирования с помощью электронных таблиц была проведена оценка зависимости p(t) с помощью электронных таблиц, которая показала, что давление в системе стабилизируется за доли секунды. Таким образом, с помощью соотношений модели можно определять в результате вычислительного эксперимента величину средней дальности полёта грунта</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The work describes theoretical studies of mathematical, physical and simulation models for studying ground-throwing equipment, in particular, the interaction of the rotor of the thrower with the soil. Changes and innovations carried out by the world community are developing in many directions related to the protection of forests from uncontrolled forest fires. The spread of an uncontrolled forest ground fire over a combustible biofuel occurs by running raids along the litter and along the bases of tree trunks at different speeds, and the height of the flame without taking measures will reach the top of the tree. We have proposed a version of a forest fire ground gun that performs a technological process with the rise of a soil layer above the soil surface, and then a three-stage rotor-thrower ejects the soil in a given direction. The process of throwing soil in an amount sufficient to extinguish the forest ground edge of the fire is a complex system of interaction of the working body with the medium of bulk elements. The main problem, in our opinion, is associated with the insufficient volume supplied by the existing units. On the issue of formalized modeling of soil movement during the operation of the rotor of a forest fire ground gun. With the modern development of digital technologies, the decision-making process on how to modernize technical equipment is unthinkable without designing a workflow. For the constant development of the model, formal relations should contain parameters characterizing the influence of the equipment operating conditions. Thus, the continuous computational experiment will allow not only to estimate the parameters of the working process, but also to manage the optimization of the model itself to determine the most effective values of its parameters. At the first stage of modeling, it was decided that the main parameter of the modernization efficiency would be the value of the average range of the ground flight. Formula relations for the model were obtained within the framework of the physics of the flight of a material point at an angle to the horizon with a minimum influence of the external environment (negligible air viscosity). At the first stage of modeling using spreadsheets, the dependence p (t) was estimated using spreadsheets, which showed that the pressure in the system stabilizes in fractions of a second. So, using the model relations, it is possible to determine in the result of a computational experiment the value of the average range of the ground flight</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>рабочий орган</kwd>
    <kwd>грунтомет</kwd>
    <kwd>полосопрокладыватель</kwd>
    <kwd>грунт</kwd>
    <kwd>имитационная модель</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>working body</kwd>
    <kwd>ground gun</kwd>
    <kwd>strip laying machine</kwd>
    <kwd>soil</kwd>
    <kwd>simulation model</kwd>
   </kwd-group>
   <funding-group>
    <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №20-38-90159</funding-statement>
   </funding-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Lacroix, K. Climate change beliefs shape the interpretation of forest fire events / K. Lacroix, R. Gifford, J. Rush // Climatic Change. - 2020. - Т. 159. - №. 1. - С. 103-120.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lacroix, K. Climate change beliefs shape the interpretation of forest fire events / K. Lacroix, R. Gifford, J. Rush // Climatic Change. - 2020. - T. 159. - №. 1. - S. 103-120.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Savchenkova, V.A. The problem of fire fighting during the hours of darkness / V.A. Savchenkova [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2020. - no. 421. - 062002. - Available at: http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/421/6/062002.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Savchenkova, V.A. The problem of fire fighting during the hours of darkness / V.A. Savchenkova [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2020. - no. 421. - 062002. - Available at: http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/421/6/062002.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Особенности противопожарного обустройства лесов в Российской Федерации / Д. Ю. Дручинин, М. А. Гнусов, С. В. Малюков, И. В. Четверикова // Resources and Technology. - 2020. - Т. 17. - №2. - С. 80-96. - DOI: 10.15393/j2.art.2020.5302</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Osobennosti protivopozharnogo obustroystva lesov v Rossiyskoy Federacii / D. Yu. Druchinin, M. A. Gnusov, S. V. Malyukov, I. V. Chetverikova // Resources and Technology. - 2020. - T. 17. - №2. - S. 80-96. - DOI: 10.15393/j2.art.2020.5302</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Малюков, С. В. Истоки зарождения грунтометательных машин / С. В. Малюков, Д. С. Ступников // Воронежский научно-технический Вестник. - 2018. - Т. 4. - №. 4. - С. 83-96.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Malyukov, S. V. Istoki zarozhdeniya gruntometatel'nyh mashin / S. V. Malyukov, D. S. Stupnikov // Voronezhskiy nauchno-tehnicheskiy Vestnik. - 2018. - T. 4. - №. 4. - S. 83-96.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бартенев, И. М. К вопросу о тушении лесных пожаров грунтом / И. М. Бартенев, Д. Ю. Дручинин, М. А. Гнусов // Лесотехнический журнал. - 2012. - №. 4 (8). - С. 97-101.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bartenev, I. M. K voprosu o tushenii lesnyh pozharov gruntom / I. M. Bartenev, D. Yu. Druchinin, M. A. Gnusov // Lesotehnicheskiy zhurnal. - 2012. - №. 4 (8). - S. 97-101.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Drapalyuk, M. Forest fires: methods and means for their suppression / M. Drapalyuk, D. Stupnikov, D. Druchinin, E. Pozdnyakov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - no. 226. - 012061. DOI: 10.1088/1755-1315/226/1/012061.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Drapalyuk, M. Forest fires: methods and means for their suppression / M. Drapalyuk, D. Stupnikov, D. Druchinin, E. Pozdnyakov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - no. 226. - 012061. DOI: 10.1088/1755-1315/226/1/012061.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Орловский, С.Н. Теоретическое и экспериментальное исследование резания лесных почв фрезерными рабочими органами / С.Н Орловский, А.И. Карнаухов // Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов. - Воронеж, 2006. - С. 156-163.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Orlovskiy, S.N. Teoreticheskoe i eksperimental'noe issledovanie rezaniya lesnyh pochv frezernymi rabochimi organami / S.N Orlovskiy, A.I. Karnauhov // Problemy uskorennogo vosproizvodstva i kompleksnogo ispol'zovaniya lesnyh resursov. - Voronezh, 2006. - S. 156-163.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bartenev I.M. Modern designs of forest fires machines for soil extinguishment of fire / I.M. Bartenev, S.V. Malyukov, M.A. Gnusov, D.S. Stupnikov, A.D. Platonov // Engineering and earth sciences: applied and fundamental research (isees 2018). - Grozni, 2018. - pp.48-53</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bartenev I.M. Modern designs of forest fires machines for soil extinguishment of fire / I.M. Bartenev, S.V. Malyukov, M.A. Gnusov, D.S. Stupnikov, A.D. Platonov // Engineering and earth sciences: applied and fundamental research (isees 2018). - Grozni, 2018. - pp.48-53</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колычев, С.А. Стратификация задачи предсказания угрозы лесных пожаров методами системного анализа / С.А. Колычев // В сборнике: Физико-математическое моделирование систем Материалы XIX Международного семинара. - 2018. - С. 137-140.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kolychev, S.A. Stratifikaciya zadachi predskazaniya ugrozy lesnyh pozharov metodami sistemnogo analiza / S.A. Kolychev // V sbornike: Fiziko-matematicheskoe modelirovanie sistem Materialy XIX Mezhdunarodnogo seminara. - 2018. - S. 137-140.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колычев, С.А. Механизм обоснования инвестиционной стратегии на основе прогноза динамики рынка лёгких самолётов / С.А. Колычев // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. - 2017. - № 12 (106). - С. 31.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kolychev, S.A. Mehanizm obosnovaniya investicionnoy strategii na osnove prognoza dinamiki rynka legkih samoletov / S.A. Kolychev // Upravlenie ekonomicheskimi sistemami: elektronnyy nauchnyy zhurnal. - 2017. - № 12 (106). - S. 31.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Евсиков, Ф.Д. Применение формализованного моделирования сложных систем к прогнозированию пожаров / Ф.Д. Евсиков, Н.С. Камалова, В.И. Лисицын // В сборнике: Развитие идей Г.Ф. Морозова при переходе к устойчивому лесоуправлению Материалы международной научно-технической юбилейной конференции. - 2017. - С. 27-30.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Evsikov, F.D. Primenenie formalizovannogo modelirovaniya slozhnyh sistem k prognozirovaniyu pozharov / F.D. Evsikov, N.S. Kamalova, V.I. Lisicyn // V sbornike: Razvitie idey G.F. Morozova pri perehode k ustoychivomu lesoupravleniyu Materialy mezhdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy yubileynoy konferencii. - 2017. - S. 27-30.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Системный подход к проблеме обоснования модернизации лесозаготовительных машин / П. И. Попиков, Н. Ю. Евсикова, Н. С. Камалова, В. С. Полянин // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2015. - № 2. - Ч. 2 (13-2). - С. 296-300.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sistemnyy podhod k probleme obosnovaniya modernizacii lesozagotovitel'nyh mashin / P. I. Popikov, N. Yu. Evsikova, N. S. Kamalova, V. S. Polyanin // Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika : sbornik nauchnyh trudov po materialam mezhdunarodnoy zaochnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - Voronezh, 2015. - № 2. - Ch. 2 (13-2). - S. 296-300.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
