сотрудник с 22.05.2002 по настоящее время
Воронеж, Воронежская область, Россия
Россия
УДК 629 Техника средств транспорта
Описаны преимущества, а также возможности, заложенные в лесовозные тягачи с прицепами-роспусками для достижения высоких технико-экономических показателей, существенно превышающих аналогичные показатели одиночных лесовозных автомобилей, а также других сравниваемых компоновок лесовозных автопоездов. Выполнен анализ научных работ зарубежных авторов, позволивший выявить наиболее значимые факторы, от которых зависит эффективность процесса вывозки длинномерных лесоматериалов лесовозными тягачами с прицепами-роспусками. Рассмотрены существующие условия вывозки длинномерных лесоматериалов в РФ лесовозными тягачами с прицепами-роспусками, а также негативные последствия их эксплуатации в сложных дорожных и природно-климатических условиях. Установлено, что недостаточная обустроенность лесовозных дорог сопровождается для лесовозных автопоездов вынужденным неустановившимся режимом движения, который приводит к выходу из строя по причине воздействия знакопеременных нагрузок со стороны прицепа-роспуска с лесоматериалами шкворневого узла поворотного коникового устройства лесовозного тягача. Предложена с целью повышения эффективности лесовозных тягачей с прицепами-роспусками, а также сведения к минимуму негативного воздействия на шкворневой узел знакопеременных нагрузок от сил инерции прицепа-роспуска с лесоматериалами перспективная схема рекуперативного пружинно-гидравлического поворотного коникового устройства. Сформулированы необходимые и достаточные задачи для создания и практического использования предлагаемого устройства.
ПОВОРОТНОЕ КОНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО, РЕКУПЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ, ПРИЦЕП-РОСПУСК, ЛЕСО-ВОЗНЫЙ ТЯГАЧ, ЛЕСОВОЗНАЯ ДОРОГА, ТОРМОЖЕНИЕ, ВЫВОЗКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
|
DOI:
|
|
|
УДК 629.3.-17
|
|
|
05.22.10 – эксплуатация автомобильного транспорта
|
|
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНСТРУКЦИИ ЛЕСОВОЗНОГО АВТОПОЕЗДА РЕКУПЕРАТИВНОГО ПРУЖИННО-ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КОНИКОВОГО УСТРОЙСТВА
|
RELEVANCE OF THE DEVELOPMENT AND USE IN THE STRUCTURE OF A TILLER ROAD TRAIN OF A REGENERATIVE SPRING-HYDRAULIC BONED DEVICE
|
|
Посметьев Валерий Иванович доктор технических наук, профессор, профессор кафедры машиностроительных технологий ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ
|
Posmetev Valerii Ivanovich doctor of technical sciences, professor, professor of the department of engineering technologies Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF
|
|
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ e-mail: 8888nike8888@mail.ru
|
candidate of technical sciences, associate professor, associate professor of production, repair and operation of cars Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF e-mail: 8888nike8888@mail.ru
|
|
Матяшов Алексей Евгеньевич аспирант кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ
|
Matyashov Aleksei Evgenevich post-graduate student of department of production, repair and operation of cars Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF
|
|
Аннотация. Описаны преимущества, а также возможности, заложенные в лесовозные тягачи с прицепами-роспусками для достижения высоких технико-экономических показателей, существенно превышающих аналогичные показатели одиночных лесовозных автомобилей, а также других сравниваемых компоновок лесовозных автопоездов. Выполнен анализ научных работ зарубежных авторов, позволивший выявить наиболее значимые факторы, от которых зависит эффективность процесса вывозки длинномерных лесоматериалов лесовозными тягачами с прицепами-роспусками. Рассмотрены существующие условия вывозки длинномерных лесоматериалов в РФ лесовозными тягачами с прицепами-роспусками, а также негативные последствия их эксплуатации в сложных дорожных и природно-климатических условиях. Установлено, что недостаточная обустроенность лесовозных дорог сопровождается для лесовозных автопоездов вынужденным неустановившимся режимом движения, который приводит к выходу из строя по причине воздействия знакопеременных нагрузок со стороны прицепа-роспуска с лесоматериалами шкворневого узла поворотного коникового устройства лесовозного тягача. Предложена с целью повышения эффективности лесовозных тягачей с прицепами-роспусками, а также сведения к минимуму негативного воздействия на шкворневой узел знакопеременных нагрузок от сил инерции прицепа-роспуска с лесоматериалами перспективная схема рекуперативного пружинно-гидравлического поворотного коникового устройства. Сформулированы необходимые и достаточные задачи для создания и практического использования предлагаемого устройства.
|
Annotation. The advantages are described, as well as the possibilities inherent in timber tractors with trailers-dissolutions to achieve high technical and economic indicators, significantly exceeding those of single timber vehicles, as well as other comparable layouts of timber haulers. The analysis of the scientific works of foreign authors was carried out, which made it possible to identify the most significant factors on which the efficiency of the process of hauling long-length timber products by timber tractors with dissolution trailers depends. The existing conditions for the hauling of long-length timber in the Russian Federation by timber tractors with a trailer, as well as the negative consequences of their operation in difficult road and climatic conditions, are considered. It has been established that the insufficient equipping of logging roads is accompanied for logging road trains by a forced unsteady mode of movement, which leads to failure due to the impact of alternating loads from the side of the trailer-dissolution with timber of the pivot assembly of the rotary conic devices of a timber tractor. In order to increase the efficiency of timber tractors with trailers-dissolutions, as well as to minimize the negative impact on the pivot assembly of alternating loads from the inertia forces of the trailer-dissolution with timber materials, a promising scheme of a recuperative spring-hydraulic rotary conical device is proposed. The necessary and sufficient tasks for the creation and practical use of the proposed device are formulated. |
|
Ключевые слова: ПОВОРОТНОЕ КОНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО, РЕКУПЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ, ПРИЦЕП-РОСПУСК, ЛЕСОВОЗНЫЙ ТЯГАЧ, ЛЕСОВОЗНАЯ ДОРОГА, ТОРМОЖЕНИЕ, ВЫВОЗКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
|
Keywords: TURNING BONED DEVICE, ENERGY RECOVERY, RELEASE TRAILER, TIMBER TRACTOR, TIMBER ROAD, BRAKING, TIMBER REMOVAL, E FFICIENCY.
|
|
1Автор для ведения переписки |
|
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Транспорт играет исключительно важную роль во всех сферах экономики, в том числе и в лесозаготовительной промышленности. Представляя собой наиболее трудоемкую и дорогостоящую операцию, вывозка лесоматериалов, также является решающей стадией лесозаготовительного производства, которая определяет успешную работу лесозаготовительных предприятий. Кроме этого, транспорт, используемый для вывозки лесоматериалов, выполняет важную связующую роль между производствами лесопромышленного комплекса РФ. Характерной особенностью развития в РФ транспорта леса является постоянное возрастание доли автомобильного транспорта, задействованного в процессе вывозки лесоматериалов, которая в настоящее время превысила уже 85 %. Также прослеживается возрастание расстояний вывозки лесоматериалов лесовозными автопоездами, по причине деконцентрации разрабатываемых лесосек. Кроме этого, вывозка лесоматериалов во многом определяет их конечную себестоимость. Транспортная составляющая в общей себестоимости заготовки лесоматериалов достигает 44-50 %. Самым распространенным способом повышения производительности процесса вывозки лесоматериалов, является использование лесовозных автопоездов. Для вывозки длинномерных лесоматериалов в виде хлыстов наиболее широкое распространение получили лесовозные тягачи с прицепами-роспусками. Это связано, прежде всего, с преимуществами таких лесовозных автопоездов, а также с возможностями, заложенными в них для достижения высоких технико-экономических показателей, существенно превышающих аналогичные показатели одиночных лесовозных автомобилей, а также других сравниваемых компоновок автопоездов [1].
Наиболее значимыми преимуществами таких автопоездов перед одиночными лесовозными автомобилями, являются: их производительность, которая при одинаковых природно-климатических и дорожных условиях в 1,5-2 раза больше; меньшие стоимость изготовления и затраты на хранение прицепов-роспусков, более простая конструкция и высокая надежность; меньшая материалоемкость и удельный собственный вес, приходящиеся на единицу грузоподъемности; большая заработная плата у водителей; увеличенные в 1,5 раза грузоподъемность и грузовместимость, без существенного усложнения конструкции лесовозного автопоезда; большая в 2,5 раза при почти равном среднем расстоянии вывозки лесоматериалов сменная выработка; увеличенная на 112 % часовая транспортная работа, несмотря на незначительное сокращение значения среднетехнической скорости движения; сниженный на 33 % расход топлива на единицу выполненной работы. В сравнении с двумя одиночными лесовозными автопоездами на лесовозный тягач с прицепом-роспуском затрачиваются меньшие отчисления на амортизацию и ремонт, а также меньшее количество расходуемого топлива и эксплуатационных материалов. Кроме этого, лесовозные тягачи с прицепами-роспусками обладают лучшим использованием энергетических и эксплуатационных возможностей, что способствует повышению производительности вывозки лесоматериалов. Также им характерна еще одна особенность, которая заключается в меньшей трудоемкости технического обслуживания и ремонта прицепа-роспуска, и, как следствие в снижении расходов на их осуществление. Их использование позволяет устранить разрыв между грузоподъемностью одиночных лесовозных автомобилей за счет повышения максимальной грузоподъемности почти в 2 раза ряда этих автомобилей по сравнению базовыми их вариантами. Сравнение такого лесовозного автопоезда с лесовозным автомобилем с двухосным прицепом показывает, что: сменная выработка лесовозных тягачей с прицепами-роспусками на 26 % выше при почти равном среднем расстоянии вывозки лесоматериалов; несмотря на незначительное сокращение значения среднетехнической скорости движения лесовозного тягача с прицепом-роспуском, часовая транспортная работа такого лесовозного автопоезда на 32 % выше; расход топлива лесовозным тягачом с прицепом-роспуском на единицу выполненной работы ниже на 17 % [2, 3].
1. Будалин С. В. Оценка эффективности лесовозных автопоездов на этапах выбора и эксплуатации : учеб. пособие. - Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2014. - 215 с. - Библиогр. : c. 167-177 (129 назв.).
2. Посметьев, В. И. Совершенствование системы рекуперации энергии лесовозного тягача с прицепом-роспуском / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев, А. Е. Матяшов // Лесотехнический журнал. - 2021. - Т. 11. - № 2 (42). - С. 149-165. - Библиогр. : с. 162-165 (20 назв.). - DOIhttps://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.2/14.
3. Никонов, В. О. Современное состояние, проблемы и пути повышения эффективности лесовозного автомобильного транспорта / В. О. Никонов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». - Воронеж, 2021. - 202 с. - Библиогр. : с. 181-202 (196 назв.).
4. Mark W. Brown Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight On Payload Efficiency : An Australian Case Study. Forests 2021, 12, 855. - 11 p. - Bibliogr.: pp. 11 (24 titles). - DOIhttps://doi.org/10.3390/f12070855.
5. Philip Chevalier Cost Analysis of Weyerhaeuser is Pembina Timberlands Log Haul. Faculty of natural resources management Lakehead University, April 6, 2018. - 54 p. - Bibliogr.: pp. 31-32 (23 titles).
6. Marco Zoric Potrosnja goriva I emisija staklenickih plinova pri kamionskom prijevozu drva u hrvatskom sumarstvu. nova meh / Marco Zoric, Marijan Susnjar, Zdravko Pandur, Kristijan Mihaljevic // Sumar. 35(2014). pp. 89-97. - Bibliogr.: p. 96 (21 titles).
7. Teijo Palander Improving Energy Efficiency in a Synchronized Road - Transportation System by Using a TFMC (Transportation Fleet - Management Control) in Finland / Teijo Palander, Kalle Karha // Energies 2019, 12, 670. - 15 p. - Bibliogr.: pp. 14-15 (57 titles). - DOIhttps://doi.org/10.3390/en12040670.
8. Xi Zhang Development of a Driver Assistance System for Long Timber Transportation Trucks to Improve Tracking Behavior. 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) Baden - Baden, Germany, June 5-9, 2011. - pp. 557-562. - Bibliogr.: pp. 562 (7 titles). - DOIhttps://doi.org/10.1109/ivs.2011.594 0577.
9. Joseph L. Conrad IV Costs and Challenges of Log Truck Transportation in Georgia, USA. Forests 2018, 9, 650 - 14 p. - Bibliogr.: pp. 12-14 (31 titles). - DOIhttps://doi.org/10.3390/f9100650.
10. Michal Allman Operational Parameters of Logging Trucks Working in Mountainous Terrains of the western Carpathians / Michal Allman, Zuzana Dudakova, Martin Jankovsky, Jan Merganic // Forests 2021, 12, 718 - 13 p. - Bibliogr.: pp. 12-13 (27 titles). - DOIhttps://doi.org/10.3390/f12060718.
11. Siril Yella Automatically Detecting the Number of Logs on a Timber Truck / Siril Yella, Mark Dougherty // Journal of Intelligent Systems 2013 ; 22(4) : 417-435. - Bibliogr.: pp. 434-435 (13 titles). - DOIhttps://doi.org/10.1515/jisys.2013.0026.
12. Grzegorz Trzcinski Total Weight and Axle Loads of Truck Units in the Transport of Timber Depending on the Timber Cargo / Grzegorz Trzcinski, Tadeusz Moskalil, Rafal Wojtan // Forests 2018, 9, 164. - Bibliogr.: pp. 10-12 (40 titles). - DOIhttps://doi.org/10.3390/f9040164.
13. Grzegorz Trzcinksi Effects of Timber Loads on Gross Vehicle Weight / Grzegorz Trzcinksi, Waldemar Sieniawski, Tadeusz Moskalik // Folia Forestalia Polonica, Series A, 2013, Vol. 55(4), pp. 159-167. Bibliogr.: pp. 167-168 (23 titles). - DOIhttps://doi.org/10.2478/ffp-2013-0017.
14. Грузовые автомобили / М. С. Высоцкий, Ю. Ю. Беленький, Л. Х. Гилелес и др. - М. : Машиностроение, 1979. - 384 с. - Библиогр. : c. 383 (22 назв.).
15. Прикладная теория движения автопоезда. Закин Я. Х. Изд-во Транспорт, 1967. - 257 с. - Библиогр. : c. 251-253 (51 назв.).
16. Автомобили : Специализир. Подвижной состав : Учеб. пособие / М. С. Высоцкий, А. И. Гришкевич, Л. Х. Гилелес и др.; под. ред. М. С. Высоцкого, А. И. Гришкевича. - Мн. : Выш. шк., 1989. - 240 с. - Библиогр. : с. 237 (15 назв.).
17. Приходько, В. И. Совершенствование конструкции лесовозных автопоездов КРАЗ на основе выполнения комплекса расчетных и экспериментально-конструкторских работ : специальность 05.06.02 «Машины и механизмы лесозаготовок, лесного хозяйства и деревообрабатывающих производств» : дис. … канд. техн. наук / В. И. Приходько ; Кременчугское объединение по производству большегрузных автомобилей «АвтоКрАЗ». - Кременчуг, 1984. - 303 с. - Библиогр. : с. 219-231 (141 назв.).
18. Руководство по оценке динамических параметров труботранспортных автопоездов Р 311-78. Министерство строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности. Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов ВНИИСТ, 1978. - 38 с.
19. Posmetev, V I Efficiency evaluation of energy recovery in the bunk of a timber truck based on the results of simulation modelling / V I Posmetev, V O Nikonov and V V Posmetev // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 875 (2021) 012030, Forestry-2021 - Bibliogr.: pp. 10 (10 titles). - DOIhttps://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012030.
20. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Программа для моделирования движения лесовозного тягача с прицепом-роспуском и рекуперативным кониковым устройством лесовозной площадки / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев ; правообладатель Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова. - № 2021666286; заявл. 06.10.2021 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 13.10.2021.
21. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Программа для моделирования работы рекуперативного коникового устройства лесовозного автопоезда / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев ; правообладатель Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова. - № 2021681943 ; заявл. 27.12.2021 ; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27.12.2021.
22. Посметьев, В. И. Анализ эффективности конструкций лесовозных площадок, устанавливаемых на лесовозных тягачах с прицепами-роспусками / В. И. Посметьев, В. О. Нико-нов, А. В. Авдюхин, А. Е. Матяшов // Воронежский научно-технический вестник. - 2020. - Т. 1, № 1 (31). - С. 40-57. Режим доступа : http://vestnikvglta.ru/arhiv/2020/1-31-2020/40-57.pdf - Загл. с экрана. - Библиогр. : с. 56-57 (26 назв.).
23. Посметьев, В. И. Результаты компьютерного моделирования рекуперации энергии в поворотном кониковом устройстве лесовозного автопоезда / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев, А. Е. Матяшов // Материалы международной научно-практической конференции Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и об-ществе: материалы международной научно-практической конференции. - Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2021. - С. 386-391. - Библиогр. : с. 391 (6 назв.).
24. Посметьев, В. И. Оценка эффективности работы рекуперативного гидропривода лесовозного тягача с прицепом-роспуском / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев, А. Е. Матяшов // Материалы всероссийской научно-технической конференции Инновационные технологии на автомобильном транспорте. - Воронеж : ФГБОУ ВО ВГЛТУ им. Г. Ф. Морозова, 2021. - С. 19-24. - Библиогр. : с. 24 (6 назв.). - DOIhttps://doi.org/10.34220/ITRT2021_19-24.
25. Посметьев, В. И. Разработка перспективной конструкции рекуперативного коникового устройства лесовозного автопоезда / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, А. Е. Матяшов, А. В. Сильченко // Материалы всероссийской научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации автомобильного транспорта и пути их решения на основе перспективных технологий», 2021. - С. 4-7. - Библиогр. : с. 7 (6 назв.). - DOI 10.34220/ PRTOPT2021_4-7.
