Forestry Engineering Journal Forestry Engineering Journal Лесотехнический журнал 2222-7962 28032 10.12737/article_5c9201707790a1.57571839 Технологии. Машины и оборудование TECHNOLOGIES. MACHINERY AND EQUIPMENT Технологии. Машины и оборудование IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE WORKING PROCESS OF FOREST FIRE SOIL THROWING MACHINE WITH HYDRAULIC ROTOR ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЛЕСОПОЖАРНОЙ ГРУНТОМЕТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ГИДРОПРИВОДОМ РОТОРА Драпалюк Михаил Валентинович Drapalyuk Mikhail Valentinovich michael1@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Попиков Петр Иванович Popikov Petr Ivanovich popikovpetr@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Ступников Дмитрий Сергеевич Stupnikov Dmitriy Sergeevich Neiti1992@yandex.ru Шаров Андрей Викторович Sharov Andrey Viktorovich Шерстюков Никита Александрович Sherstyukov Nikita Aleksandrovich ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» Россия ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Воронеж Россия Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Воронеж Russian Federation 9 1 147 152 https://naukaru.ru/en/nauka/article/28032/view

Для профилактики и тушения лесных пожаров применяются полосопрокладователи и грунтометы с фрезерными рабочими органами. Привод фрезерных рабочих органов грунтомета предлагается осуществлять от гидромотора, так как при механическом приводе через редуктор и карданную передачу возникают большие динамические нагрузки и снижается маневренность агрегата. При перегрузках гидропривода энергия поглощается гидроаккумулятором и сокращается количество срабатываний предохранительных клапанов гидромотора. При полностью заряженном гидроаккумуляторе насос полностью разгружается, и питание гидросистемы осуществляется от пневмогидравлического аккумулятора, который при необходимости будет оперативно подзаряжаться гидронасосом. В данной работе проведен анализ полевых исследований экспериментального образца лесопожарной грунтометательной машины c энергосберегающим гидроприводом и построенных на его основе зависимостей. Определены оптимальные значения технологических параметров рабочих органов лесопожарной грунтометательной машины энергосберегающим гидроприводом. Определены технологические параметры разработанной конструкции: частота вращения ротора ω = 8…9 с-1, величина заглубления кожуха-рыхлителя hр = 25…30 см, скорость движения агрегата, ʋа = 0,8…0,9 м/с, а угол отклонения лопаток α = 120°. Выявлено, что применение энергосберегающего гидропривода ротора позволяет увеличить надежность за счет обеспечения защиты фрезерного рабочего органа от ударов о препятствия и повысить эффективность работы агрегата в условиях грунтов, насыщенных корнями древесно-кустарниковой растительности и уплотненных связных почв.

Для профилактики и тушения лесных пожаров применяются полосопрокладователи и грунтометы с фрезерными рабочими органами. Привод фрезерных рабочих органов грунтомета предлагается осуществлять от гидромотора, так как при механическом приводе через редуктор и карданную передачу возникают большие динамические нагрузки и снижается маневренность агрегата. При перегрузках гидропривода энергия поглощается гидроаккумулятором и сокращается количество срабатываний предохранительных клапанов гидромотора. При полностью заряженном гидроаккумуляторе насос полностью разгружается, и питание гидросистемы осуществляется от пневмогидравлического аккумулятора, который при необходимости будет оперативно подзаряжаться гидронасосом. В данной работе проведен анализ полевых исследований экспериментального образца лесопожарной грунтометательной машины c энергосберегающим гидроприводом и построенных на его основе зависимостей. Определены оптимальные значения технологических параметров рабочих органов лесопожарной грунтометательной машины энергосберегающим гидроприводом. Определены технологические параметры разработанной конструкции: частота вращения ротора ω = 8…9 с-1, величина заглубления кожуха-рыхлителя hр = 25…30 см, скорость движения агрегата, ʋа = 0,8…0,9 м/с, а угол отклонения лопаток α = 120°. Выявлено, что применение энергосберегающего гидропривода ротора позволяет увеличить надежность за счет обеспечения защиты фрезерного рабочего органа от ударов о препятствия и повысить эффективность работы агрегата в условиях грунтов, насыщенных корнями древесно-кустарниковой растительности и уплотненных связных почв.

 грунтомет лесной пожар почва гидропривод гидроаккумулятор

Ступников, Д.С. Тенденции развития технических средств для тушения лесных пожаров [Текст] / Д.С. Ступников // Лесотехнический журнал. - 2016. - № 2 (22). - C. 135-140. Stupnikov, D.S. Tendencii razvitiya tehnicheskih sredstv dlya tusheniya lesnyh pozharov [Tekst] / D.S. Stupnikov // Lesotehnicheskiy zhurnal. - 2016. - № 2 (22). - C. 135-140. Пат. № 2616021 РФ, МПК Е02 F 3/18. Лесопожарная грунтометательная машина [Текст] / М.В. Драпалюк, П.Э. Гончаров Д.С. Ступников, А.В. Шаров; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». - № 2016104672; заявл. 11.02.16; опубл. 12.04.17, Бюл. № 11 - 8 с. Pat. № 2616021 RF, MPK E02 F 3/18. Lesopozharnaya gruntometatel'naya mashina [Tekst] / M.V. Drapalyuk, P.E. Goncharov D.S. Stupnikov, A.V. Sharov; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VO «VGLTU im. G.F. Morozova». - № 2016104672; zayavl. 11.02.16; opubl. 12.04.17, Byul. № 11 - 8 s. Ступников, Д.С. Виды лесных пожаров и методы их тушения [Текст] / Д.С. Ступников // Новые подходы в науке и технике: Сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч.-практич. конфер. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. (Воронеж 15-17.12.2015 г.) - Воронеж, 2015. - № 9-3 (20-3). - С. 201-203. Stupnikov, D.S. Vidy lesnyh pozharov i metody ih tusheniya [Tekst] / D.S. Stupnikov // Novye podhody v nauke i tehnike: Sb. nauch. tr. po mater. Mezhdunar. nauch.-praktich. konfer. Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika. (Voronezh 15-17.12.2015 g.) - Voronezh, 2015. - № 9-3 (20-3). - S. 201-203. Ступников, Д.С. Разработка лесопожарной грунтометательной машины тушения [Текст] / Д.С. Ступников // Инновационные разработки молодых ученых Воронежской области на службу региона: Сб. док. по матер. регион. конфер. студ., аспир. и молодых ученых. (Воронеж, 20-21.04.2015 г.) . - Воронеж, 2015. - С. 219-223. Stupnikov, D.S. Razrabotka lesopozharnoy gruntometatel'noy mashiny tusheniya [Tekst] / D.S. Stupnikov // Innovacionnye razrabotki molodyh uchenyh Voronezhskoy oblasti na sluzhbu regiona: Sb. dok. po mater. region. konfer. stud., aspir. i molodyh uchenyh. (Voronezh, 20-21.04.2015 g.) . - Voronezh, 2015. - S. 219-223. Гнусов, М.А. Обоснование параметров комбинированных рабочих органов грунтомета для прокладки минерализованных полос в лесу [Текст]: дис…канд.тех.наук / М.А. Гнутов. - Воронеж, 2014. - 140 с. Gnusov, M.A. Obosnovanie parametrov kombinirovannyh rabochih organov gruntometa dlya prokladki mineralizovannyh polos v lesu [Tekst]: dis…kand.teh.nauk / M.A. Gnutov. - Voronezh, 2014. - 140 s. Бартенев, И. М. Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения [Текст] : учеб. пособие / И. М Бартенев, М. В. Драпалюк, М. Л. Шабанов. - Воронеж : ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2010. - 215 с. Bartenev, I. M. Sistema mashin dlya lesnogo hozyaystva i zaschitnogo lesorazvedeniya [Tekst] : ucheb. posobie / I. M Bartenev, M. V. Drapalyuk, M. L. Shabanov. - Voronezh : GOU VPO «VGLTA», 2010. - 215 s. Бартенев, И. М. Машины и механизмы лесного и лесопаркового хозяйства [Текст] : учеб. пособие / И. М. Бартенев. - Воронеж : ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2014. - 348 с. Bartenev, I. M. Mashiny i mehanizmy lesnogo i lesoparkovogo hozyaystva [Tekst] : ucheb. posobie / I. M. Bartenev. - Voronezh : FGBOU VPO «VGLTA», 2014. - 348 s. Свиридов, Л. Т. Машины и оборудование для борьбы с лесными пожарами [Текст] : учеб. пособие / Л. Т. Свиридов. - Воронеж, 1984. - 39 с. Sviridov, L. T. Mashiny i oborudovanie dlya bor'by s lesnymi pozharami [Tekst] : ucheb. posobie / L. T. Sviridov. - Voronezh, 1984. - 39 s. Ivan Mihailovich Bartenev, Sergey Vladimirovich Malyukov, Maxim Alexandrovich Gnusov and Dmitriy Sergeevich Stupnikov, 2018. Study of efficiency of soil-thrower and fire-break majer on the basis of mathematic simulation. International Journal of Mechanical Engineering & Technology (IJMET) - Scopus Indexed.Volume:9, Issue:4, Pages:1008-1018. 1. Stupnikov, D.S. Tendencii razvitiya tekhnicheskih sredstv dlya tusheniya lesnyh pozharov [Tekst] / D.S. Stupnikov // Lesotekhnicheskij zhurnal. - 2016. - № 2 (22). - S. 135-140. Ivan Mihailovich Bartenev, Sergey Vladimirovich Malyukov, Maxim Alexandrovich Gnusov and Dmitriy Sergeevich Stupnikov, 2018. Study of efficiency of soil-thrower and fire-break majer on the basis of mathematic simulation. International Journal of Mechanical Engineering & Technology (IJMET) - Scopus Indexed.Volume:9, Issue:4, Pages:1008-1018. 1. Stupnikov, D.S. Tendencii razvitiya tekhnicheskih sredstv dlya tusheniya lesnyh pozharov [Tekst] / D.S. Stupnikov // Lesotekhnicheskij zhurnal. - 2016. - № 2 (22). - S. 135-140. Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A. and Chernukhin R.V. 2016 Modeling the digging process of tree root system by the mechanism with hydropulse drive IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090 (Michael V Drapalyuk et al 2016 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 142 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090) Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A. and Chernukhin R.V. 2016 Modeling the digging process of tree root system by the mechanism with hydropulse drive IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090 (Michael V Drapalyuk et al 2016 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 142 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090)