Оптимизация конструктивных параметров рекуперативного сцепного устройства, установленного в лесовозном автомобиле с прицепом
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В данной статье решается проблема повышения эффективности функционирования лесовозных автопоездов в условиях недостаточно обустроенных лесовозных дорог. Опыт эксплуатации автопоездов по таким лесовозным дорогам показывает, что на этих дорогах транспортно-эксплуатационные качества лесовозных автопоездов являются низкими. Обоснована актуальность научного направления, нацеленная на достижение топливной экономичности лесовозных автопоездов и повышение, таким образом, эффективности и конкурентоспособности лесозаготовительных предприятий. Представлен анализ работ зарубежных ученых, который позволил выделить существенные факторы, от которых во многом зависит эффективность процесса вывозки лесоматериалов лесовозными автопоездами. Предложена перспективная конструкция сцепного устройства, позволяющая преобразовывать и полезно использовать кинетическую энергию массы прицепа с лесоматериалами, которая возникает в процессе движения автопоезда по недостаточно обустроенным лесовозным дорогам в неустановившихся и переходных режимах движения. Исследование базировалось на математическом и имитационном моделировании, численных методах, а также современных методах получения и обработки информации при компьютерной поддержке. Разработаны математическая модель и компьютерная программа движения лесовозного автопоезда в изменяющихся дорожных условиях. Компьютерное моделирование позволило осуществить предварительную оценку работоспособности предлагаемого пневмогидравлического сцепного устройства с рекуперативным и демпферным механизмами за счет выявления и анализа зависимостей, характеризующих изменение исследуемых показателей эффективности от условий движения автопоезда и конструктивных параметров устройства. Установлено, что сцепное устройство в процессе движения лесовозного автопоезда в сложных дорожных условиях со скоростью 30 кмч–1дает возможность рекуперировать до 7 кВт, при этом, значение продольного ускорения прицепного звена относительно лесовозного автомобиля не превышает 0,83 м с–2. Определено, что значение оптимального диаметра рекуперативного гидроцилиндра составляет 80-100 мм, а оптимального хода поршня 83-100 мм. При этом средняя мощность, рекуперируемая устройством, составит не менее 7 кВт, а среднее продольное ускорение прицепа составит не более 0,8 м с–2. Выявлено, что разработанная система рекуперации остается эффективной в широком диапазоне высот неровностей 0,2-0,4 м, обеспечивая рекуперируемую мощность 2,3-19,7 кВт соответственно при приемлемом значении среднего продольного ускорения 0,3-2,2 м с–2. Полученные результаты будут использованы в качестве рекомендаций для конструкторов с целью доработки предлагаемого сцепного устройства на стадии проектирования.

Ключевые слова:
оптимизация, картограмма, сцепное устройство, лесовозный автомобиль, рекуперативная мощность, прицеп, расход топлива, лесовозная дорога, эффективность, вывозка лесоматериалов
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Список литературы

1. Никонов, В. О. Современное состояние, проблемы и пути повышения эффективности лесовозного автомобильного транспорта : монография / В. О. Никонов ; М-во науки и высшего образования РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». - Воронеж, 2021. - 203 с. - Библиогр. : с. 181-202 (196 назв.). Режимдоступа : https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45694525

2. Akay A. E. Determination of the Safest Route for Logging Trucks Based on Road Types and Conditions / A. E. Akay // Environ. Sci. Proc. 2021 3 5. Bibliogr. : p. 6 (12 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/IECF2020-08068

3. Akay A. E. Evaluating the Effects of Improving Forest Road Standards on Economic Value of Forest Products / A. E. Akay, H. Serin, J. Sessions, E. Bilici, M. Pak // Croat. J. For. Eng. 42 (2021) 2 pp. 245-258. - Bibliogr. : pp. 257-258 (20 titles). - DOI: http://doi.org/10.5552/crojfe.2021.851

4. Allman M. Operational Parameters of Logging Trucks Working in Mountainous Terrains of the western Carpathians / M. Allman, Z. Dudakova, M. Jankovsky, J. Merganic // Forests. 2021, 12, 718 - 13 p. - Bibliogr. : pp. 12-13 (27 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f12060718

5. Alrejjal A. Impact of crosswinds and truck weight on rollover propensity when negotiating combined curves / A. Alrejjal, K. Ksaibati // International Journal of Transportation Science and Technology, 2022. Bibliogr. : pp. 16-17 (52 titles). - DOI: http://doi.org/10.1016/j.ijtst.2022.01.001

6. Anttila P. The effect of winter weather on timber truck tare weights / P. Anttila, T. Nummelin, K. Väätäinen, J. Laitila // Silva Fennica, 2020, vol. 54 no. 4 article id 10385. 16 p. - Bibliogr. : pp. 14-16. (24 titles). - DOI: http://doi.org/10.14214/sf.10385

7. Brown M. W. Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight On Payload Efficiency : An Australian Case Study / M. W. Brown // Forests 2021, 12, 855. - 11 p. - Bibliogr. : pp. 11 (24 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f12070855

8. Chevalier P. Cost Analysis of Weyerhaeuser is Pembina Timberlands Log Haul / P. Chevalier // Faculty of natural resources management Lakehead University, April 6, 2018. - 54 p. - Bibliogr. : pp. 31-32 (23 titles).

9. J. L. Conrad I. V. Costs and Challenges of Log Truck Transportation in Georgia, USA / J. L. Conrad I. V. // Forests 2018, 9, 650 - 14 p. - Bibliogr. : pp. 12-14 (31 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f9100650

10. Kogler С. Simulating Combined Self-Loading Truck and Semitrailer Truck Transport in the Wood Supply Chain / C. Kogler, A. Stenitzer, P. Rauch // Forests 2020, 11, 1245 15 p. - Bibliogr. : pp. 14-15 (27 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f11121245

11. Kozakiewicz P. Importance of the Moisture Content of Large-Sized Scots Pine (Pinus Sylvestris L.) Round wood in its Road Transport / P. Kozakiewicz, L. Tymendorf, G. Trzcinski // Forests 2021, 12, 879 13 p. - Bibliogr. : pp. 12-13 (36 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f122070879

12. Moreno G. Stability of Heavy Articulated Vehicles : Effect of Load Distribution / G. Moreno, V. Manenti, G. Guerero, L. Nicolazzi, R. Vieira, D. Martins // Transportation Research Procedia 33 (2018) 211-218. Bibliogr. : p. 218 (19 titles). - DOI: http://doi.org/10.1016/j.trpro.2018.10.094

13. Palander T. Improving Energy Efficiency in a Synchronized Road - Transportation System by Using a TFMC (Transportation Fleet - Management Control) in Finland / T. Palander, K. Karha // Energies 2019, 12, 670. - 15 p. - Bibliogr. :pp. 14-15 (57 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/en12040670

14. Pandur Z. Energy Efficiency of Timber Transport by Trucks on Milly and Mountainous Forest Roads / Z. Pandur, H. Neveceral, M. Susnjar, M. Bacic, K. Lepoglavec // Forestist 2021. - Bibliogr. : pp. 9-10 (31 titles). - DOI: http://doi.org/10.5152/forestist.2021.21012

15. Trzcinski G. Total Weight and Axle Loads of Truck Units in the Transport of Timber Depending on the Timber Cargo / G. Trzcinski, T. Moskalik, R. Wojtan // Forests 2018 9 164 12 p. - Bibliogr. : pp. 10-12 (40 titles). - DOI: http://doi.org/10.3390/f9040164

16. Vaatainen K. Roundwood and Biomass Logistics in Finland and Sweden / K. Vaatainen, P. Anttila, L. Elisson, J. Routa // Croat. J. For. Eng. 42 (2021) 1 pp. 39-61. - Bibliogr. : pp. 54-61 (190 titles). - DOI: http://doi.org/10.5552/crojfc.2021.803

17. Посметьев, В. И. Компьютерное моделирование рекуперативного тягово-сцепного устройства лесовозного автомобиля с прицепом / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев // Лесной журнал. 2019, № 4. - С. 108-123. - Библиогр. : с. 120-123 (20 назв.). - DOI: http://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.4.108

18. Никонов, В. О. Рекуперация гидравлической энергии в тягово-сцепном устройстве лесовозного автомобиля с прицепом / В. О. Никонов, В. И. Посметьев, К. А. Яковлев // Лесотехнический журнал. - 2018. - № 4. - С. 230-239. - Библиогр.: с. 238-239 (10 назв.).- DOI: http://doi.org/10.12737/article_5c1a323b1d0433.96668845

19. Посметьев, В. И. Имитационная модель оценки эффективности лесовозного автопоезда, оснащенного рекуперативным пневмогидравлическим тягово-сцепным устройством / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев, И. В. Сизьмин // Лесотехнический журнал. - 2020. - Т. 10. - № 4 (40). - С. 181-196. - Библиогр. : с. 193-196 (20 назв.). - DOI: http://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2020.4/15

20. Посметьев, В. И. Повышение эффективности лесовозного автопоезда путем использования рекуперативного пневмогидравлического сцепного устройства / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, И. В. Сизьмин // Воронежский научно-технический вестник. - 2021. - Т. 4, № 4 (38). - С. 70-85. - Библиогр. : с. 81-85 (28 назв.).- DOI: http://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-70-85


Войти или Создать
* Забыли пароль?