The results of a computational experiment to determine the optimal parameters and performance indicators of a wheeled-caterpillar mover of a forest machine

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In Russia low-volume logging is performed with machines based on wheeled agricultural tractors of small and medium traction. These tractors have low cost of purchase and operation and are reliable and versatile because they can be used for not only logging and forestry work, but also for community services and agricultural work thus ensuring their year-round efficient operation. However, such tractors feature insufficient tractive force when working in difficult conditions: on deep snow, weak soils or on the rise. In this regard, a rather simple method of converting a wheeled tractor to a semi-crawler unit has been developed and successfully used in agricultural production. This provides a significant increase in their cross-country ability in difficult operating conditions, increased traction, and significant fuel savings. This article presents the results of a computational experiment based on a previously developed and researched mathematical model for substantiating the optimal parameters of a wheeled and caterpillar mover of a forest machine. The purpose of the experiment was to determine and evaluate the depth of the formed track, traction properties of the mover and the required power for given soil properties and varying loads from the wheeled and tracked mover.

About the authors

Aleksandr Sergeevich Dmitriev

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: dmitriev.nauka@mail.ru

Ilya Sergeevich Dolzhikov

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: idolzhikov222@mail.ru

Olga Anatol'evna Kunitskaya

Arctic State Agrotechnological University

Email: ola.ola07@mail.ru

Vladimir Mikhaylovich Dyachenko

St. Petersburg State University of Industrial Technology and Design

Email: Volodya.Dyachenko1986@mail.ru

Egor Germanovich Khitrov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: yegorkhitrov@gmail.com

Andrey Aleksandrovich Krivosheev

Ukhta State Technical University

Email: ugtukrivosheev@mail.ru

References

  1. Григорьев И. В., Григорьева О. И., Чураков А. А. Эффективные технологии и системы машин для малообъёмных заготовок древесины // Энергия: экономика, техника, экология. 2018. № 2. С. 61—66.
  2. Григорьев И. В. Параметры и показатели работы перспективного форвардера для малообъёмных лесозаготовок // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6, № 4 (40). С. 21—25.
  3. Григорьев И. В. Повышение эффективности освоения лесосечного фонда малой концентрации // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Второй Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием, посвящённой 65-летию высшего лесного образования в Республике Карелия. Петрозаводск, 2016. С. 62—65.
  4. Григорьев И. В., Григорьева О. И., Нгуен Ф. З. Система машин и технология работ для малообъёмных лесозаготовок // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Третьей Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2017. С. 51—53.
  5. Технология и машины лесовосстановительных работ / Р. Р. Сафин, И. В. Григорьев, О. И. Григорьева [и др.]. М.: Деревообрабатывающая пром-сть, 2015. 230 c.
  6. Григорьев И. В., Григорьева О. И., Вернер Н. Н. Системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5, № 5 (31). С. 438—443.
  7. Перспективы импортозамещения систем машин для искусственного лесовосстановления / О. И. Григорьева, В. А. Макуев, Е. В. Барышникова [и др.] // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 3 (55). С. 78—84.
  8. Григорьева О. И., Нгуен Ф. З. Лесные плантации для сырьевого обеспечения // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Третьей Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2017. С. 59—61.
  9. Григорьев И. В., Рудов С. Е. Особенности эксплуатации колёсных лесных машин в сложных почвенно-грунтовых и рельефных условиях // Forest Engineering: Материалы научно-практич. конф. с междунар. участием. Якутск, 2018. С. 67—71.
  10. Добрецов Р. Ю., Григорьев И. В. Перспективные трансмиссии лесных гусеничных машин // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Четвёртой Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2018. С. 57—58.
  11. Григорьев И. В., Давтян А. Б., Григорьева О. И. Выбор системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Управление земельными ресурсами, землеустройство, кадастр, геодезия и картография. Проблемы и перспективы развития: Сб. материалов Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием, посвящённой 255-летию Землеустройства Якутии и Году науки и технологий. Якутск, 2021. С. 271—278.
  12. Рудов С. Е., Григорьева О. И., Григорьев И. В. Эффективное восстановление лесов на вечной мерзлоте // Лесная инженерия, материаловедение и дизайн: Материалы 86-й научно-техн. конф профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с междунар. участием). Минск, 2022. С. 38—41.
  13. Численное исследование показателей заготовки древесины на лесных плантациях / Г. Д. Гаспарян, А. Б. Давтян, И. В. Григорьев [и др.] // Resources and Technology. 2021. Т. 18, № 4. С. 17—45.
  14. Давтян А. Б., Григорьева О. И., Григорьев И. В. Энергетические лесные плантации для эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения в РФ // Лесная инженерия, материаловедение и дизайн: Материалы 86-й научно-техн. конф. профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с междунар. участием). Минск, 2022. С. 42—45.
  15. Заикин А. Н., Макуев В. А. История оборудования для трелёвки леса. Брянск: БГИТА, 2014. 111 c.
  16. Григорьева О. И., Панарин А. О. Повышение эффективности ухода за лесом // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Девятой Всерос. национал. научно-практич. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2023. С. 61—62.
  17. Григорьева О. И., Панарин А. О. Перспективные пути повышения эффективности рубок ухода в молодняках // Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки: Материалы Всерос. научно-практич. конф. / Под ред. Ю. М. Казакова [и др.]. Казань, 2023. С. 70—73.
  18. Григорьева О. И. Перспективные направления повышения эффективности проведения рубок ухода за лесом // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Третьей Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2017. С. 56—58.
  19. Григорьева О. И., Нгуен Ф. З. Перспективная техника для проведения рубок ухода за лесом // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: Материалы научно-техн. конф. Санкт-Петербург, 2016. С. 112—114.
  20. Григорьева О. И. Повышение эффективности проведения рубок ухода за лесом // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Второй Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием, посвящённой 65-летию высшего лесного образования в Республике Карелия. Петрозаводск, 2016. С. 70—73.
  21. Григорьева О. И. Новая машина для очистки лесосек // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2, № 5-3 (10-3). С. 96—99.
  22. Теоретическое обоснование параметров движителя колёсно-гусеничной лесной машины / А. С. Дмитриев, И. С. Должиков, О. А. Куницкая [и др.] // Системы. Методы. Технологии. 2024. № 1 (61). С. 163—170.
  23. Хитров Е. Г. Комплексное обоснование параметров и режимов работы движителей лесных машин: Дис. … д-ра техн. наук: 05.21.01. Воронеж, 2020. 319 с.
  24. Никифорова А. И., Григорьева О. И. Моделирование воздействия движителей лесных машин на почвы лесосек // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 5-4 (16-4). С. 320—323.
  25. Хитров Е. Г., Григорьев И. В., Хахина А. М. Повышение эффективности трелёвки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта. СПб., 2015. 146 с.
  26. Григорьев И. В. Параметры и показатели работы перспективного форвардера для малообъёмных лесозаготовок // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6, № 4 (40). С. 21—25.
  27. Григорьев И. В., Чураков А. А. Совершенствование конструкции активного полуприцепа форвардера на базе сельскохозяйственного колёсного трактора // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. научно-техн. конф. / Отв. ред. Н. С. Захаров. Тюмень, 2018. С. 84—88.
  28. Особенности лесных почвогрунтов криолитозоны как объекта воздействия движителей лесных машин / В. А. Каляшов, И. В. Григорьев, В. А. Иванов [и др.] // Системы. Методы. Технологии. 2023. № 4 (60). С. 94—101.
  29. Rego G. E., Voronov R. V., Grigoreva O. I. Algorithms for calculating schemes of transport routes in a felling area // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2. Series «II All-Russian Scientific-Technical Conference "Digital Technologies in Forest Sector"». Saint Petersburg, 2021. P. 012025.
  30. Григорьева О. И., Гринько О. И., Николаева Ф. В. Лесопожарные транспортно-технологические комплексы на базе колёсных форвардеров // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. научно-техн. конф. / Отв. ред. Н. С. Захаров. Тюмень, 2021. С. 55—58.
  31. Каляшов В. А., Григорьев И. В., Григорьева О. И. Сравнительный анализ видов трелёвки на горных склонах // Вестник АГАТУ. 2022. № 2 (6). С. 41—59.
  32. О важности исследований экологической эффективности процесса трелёвки / А. В. Калистратов, О. И. Григорьева, Г. В. Григорьев [и др.] // Наука, образование, инновации в приграничном регионе: Материалы республикан. научно-практич. конф. Петрозаводск, 2015. С. 7—9.
  33. Григорьев И. В., Григорьева О. И. Повышение экологической эффективности лесохозяйственного производства // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2, № 3-4 (8-4). С. 51—55.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Dmitriev A.S., Dolzhikov I.S., Kunitskaya O.A., Dyachenko V.M., Khitrov E.G., Krivosheev A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».