Воронеж, Воронежская область, Россия
Россия
Проведён анализ конструкций отечественных и зарубежных грунтометательных машин и проведённых исследований тушения лесного низового пожара с помощью метания грунта. Установлено, что осуществление для квалитативных профилактических и лесопожарных работ целесообразно применять комбинированные агрегаты, сочетающие как активные, так и пассивные рабочие органы. Уплотненный и слежавшийся верхний слой почвы усложняет процесс метания требуемого количества почвогрунта и целесообразно осуществлять предварительную подготовку. В работе рассмотрены несколько математических моделей проведенных исследований на базе ФГБОУ ВО ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова выявлено что для исследования рабочего процесса разбрасываемого агрегата лучше всего использовать имитационное моделирование процесса взаимодействия комбинированного ротора-метателя с грунтом на основе бессеточных методов моделирования с лагранжевым описанием перемещающихся и контактирующих материалов. Предложена высоко эффективная конструкция агрегата с техническими решениями позволяющая выполнить работы по остановке и локализации огня
лесной пожар, грунтомет, метание грунта, фрезерование грунта, исследование
ВВЕДЕНИЕ
Борьба с лесными пожарами является одной из первоочередных задач для мировой отрасли лесного хозяйства в рамках сохранения лесного фонда планеты. Статья посвящена развитию научных основ функционирования устройств для метания грунта лесопожарных машин для предупреждения и тушения низовых лесных пожаров. Анализ существующих серийных технических средств, для проведения такого рода работ показывает, что они в недостаточной степени отвечают требованиям по осуществлению технологического процесса создания защитной минерализованной полосы, локализации и ликвидации лесных низовых пожаров
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обоснование способа и параметров функционирования роторно-метательного рабочего органа комбинированного принципа действия, позволяющего осуществлять направленную подачу почвогрунта на разное расстояние путем разделения всей его массы на отдельные объемы, образуя полосу толщиной, достаточной для тушения кромки огня.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Сфера применения грунтометов в лесном хозяйстве заключается в прокладке минерализованных огнезащитных полос как барьеров на пути низовых пожаров и локализации очагов возгораний путем их засыпки грунтом. В исторической ретроспективе первым орудием, которое можно отнести к типу лесопожарных грунтометов, является устройство кузнеца Круглова Л.В. Исполнительным механизмом грунтомета является фрезерный рабочий орган с лопатками-метателями. Для придания потоку грунта нужного направления установлен щит. Привод через вал от ВОМ трактора. Однако такая конструкция не дает возможности прицельно метать грунт и создать широкую полосу почвогрунта, которой было бы достаточно для тушения кромки огня и препятствования перемещению фронта горения.
1. 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.
2. Ступников, Д.С. Тенденции развития технических средств для тушения лесных пожаров [Текст] / Д.С. Ступников // Лесотехнический журнал. - 2016. - № 2 (22). - С. 135- 140
3. Попиков, П.И. Моделирование процесса взаимодействия лесного дискового плуга с почвой при создании противопожарных полос [Текст] / П.И. Попиков, Д.Ю. Дручинин, В.Н. Коротких, С.В. Зимарин, Н.А. Шерстюков, Д.С. Ступников // ResourcesandTechnology. - 2016. - № 4. - С. 17-31.
4. 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, 2015. - С. 219-223.
5. Новое мобильное техническое средство для профилактики и тушения лесных пожаров [Текст] / П. Э. Гончаров, М. В. Драпалюк, М. Н. Лысыч, П. С. Шанин, Д. Н. Родионов, А. В. Шаров // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2015. - № 9, ч. 2 (20-2). - С. 22-27.
6. Пат. № 2610815 РФ, МПК А62 С 27/00. Лесопожарная грунтометательная машина [Текст] / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, Д.С. Ступников, Д.Ю. Дручинин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». - № 2015125826; заявл. 29.06.15; опубл. 15.02.17, Бюл. № 5 - 9 с.
7. Пат. № 2616021 РФ, МПК Е02 F 3/18. Лесопожарнаягрунтометательная 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.
8. Бартенев, И.М. К вопросу о тушении лесных пожаров грунтом [Текст] / И.М. Бартенев, Д.Ю. Дручинин, М.А. Гнусов // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 4 (8). - С. 97-101.
9. Бартенев, И.М. Энергосберегающие и природосберегающие технологии в лесном комплексе [Текст] : учеб. пособие / И.М. Бартенев. - Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2014. - 107 с.
10. Гнусов, М.А. Обоснование параметров комбинированных рабочих органов грунтомета для прокладки минерализованных полос в лесу [Текст]: дис…канд.тех.наук / М.А. Гнусов. - Воронеж, 2014. - 140 с.
11. Гнусов, М.А. Почвообрабатывающие орудия для прокладки минерализованных полос, канав, противопожарных дорог и разрывов [Текст] / М.А. Гнусов ; науч. рук. М.В. Драпалюк // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции / гл. ред. В. М. Бугаков ; Фед. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования. - Воронеж, 2013. - № 4 (4). - С. 272-276.
