CC BY
9
Науковий вкник, 2001, вип. 11.1_
туеться з тракторами ЛХТ-55, ЛХТ-100, ЛХТ-100Б. Довжина мiкропiдвищень (в основi 0,4-0,6 м), ширина - 0,5 м, висота - 0,25 м, ввдстань мiж ними в рядi 1,451,80 м, продуктивнiсть за 1 год змшного часу 1,35-1,70 км.
Найбшьш трудомiсткою i ввдповвдальною операцiею у загальному комплекс лiсокультурного виробництва необхiдно вважати лшосадильш роботи, якi проводяться в рiзноманiтних умовах. Для садiння саджанцiв хвойних порвд перспективною лiсосадильною машиною е ЛМД-81. Вона працюе на розчищених ви-рубках iз юльюстю пнiв бiльше 600 шт. га 1 га, а також для реконструкци площ, якi поновилися другорядними листяними породами висотою до 5 м. Подача рос-лин в садильну щшину здiйснюеться вручну, тому крок садшня довiльний. Лшо-садильна машина МЛА-1 призначена для садшня иянщв хвойних порiд на очи-щених вiд рослинних залишкiв вирубках iз кiлькiстю пнiв на 1 га до 600 шт. Садшня здшснюеться у шдготоваш двополицевими плугами борозни, у розпушува-льш фрезами або дисковими знаряддями смуги, а також в Грунти на незадернших вирубках без попереднього обробггку.
Вельми перспективною е сiвалка фрезерна лкова комбiнована СФК-1, яка створена для ивби жолудiв з одночасною пiдготовкою Грунту шляхом фрезеру-вання i локальним внутршньоГрунтовим внесенням мiнеральних добрив. Агрега-туеться з тракторами МТЗ-82 i ЛХТ-55. Глибина обробiтку Грунту - 15 см, ширина захвату фрезерного барабану - 0,8 см, число жолудiв, що вимваються на 1 м -5-10 шт. Продуктившсть за 1 год змшного часу - 2,5 км.
Для хiмiчного захисту лку ввд шюдливих комах i збудникiв хвороб, а також знищення небажано! деревно! i чагарниково! рослинностi при лiсовiдновленнi i роботах по догляду за лiсовими культурами призначений обприскувач лiсовий тракторний ОЛТ-1А. Обприскувач агрегатуеться з трактором ЛХТ-55. Ширина при обприскуванш - 300 м, а при Грунтовш ш'екци 0,5-2,0 м. Продуктивнiсть за 1 год змшного часу при обприскуванш становить 5 га.
Мехашзащя робгг догляду за лком, i в першу чергу це стосуеться освгг-лення, повинна здiйснюватися продуктивними кущорiзами, якi начiплюються на трактори. Такими, на наш погляд, е кущорiзи-освiтлювачi КОМ-2,3 i КОГ-2,3. Перший начшлюеться на трактор МТЗ-82, а другий - на трактор ТДТ-55А або ЛХТ-55. Вони призначеш для лшогосподарського догляду за лшовими культурами, як створенi рядками на вирубках. Продуктившсть таких кущорiзiв коливаеться в межах ввд 1,5 до 1,8 км за змшний час.
УДК 630. *3 77.4 Ст. викл. М.М. Борис - УкрДЛТУ
АНАЛ1З ТЯГОВИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ КОЛ1СНО1 ТРЕЛЮВАЛЬНО1
МАШИНИ
Подано результати експериментальних дослiджень тягових властивостей колiсноí люотранспортно!' машини i виконаний ix аналiз.
М.М. Borys - USUFWT Analysis of pulling capacities of wheeled skidding machines
It was presented results of experimental studies on pulling capacities of wheeled forest transportation machines and it was done their analysis.
Здатшсть транспортних 3aco6iB перевозити вантажi з максимально можли-вою швидюстю в заданих дорожтх умовах характеризують тягово-швидкiснi вла-
Лiсоексплуатацiя
73
стивостi. Вони суттево залежать вiд параметрiв двигуна, силово! передачi i за-гального компонування машини. Для оцiнювання тягово-швидюсних властивос-тей колiсних машин, зпдно ДСТУ 2942-94, використовуеться ряд показниюв [13]. Оскiльки для тракторiв i машин на !х базi суттевiшими е тяговi властивостi, тому в пращ основна увага була зосереджена на !х дослвдженш.
Експериментальш дослiдження проводилися з метою визначення основних показникiв тягових властивостей, тдтвердження адекватностi розроблено! мате-матично! моделi та отримання вихiдних значень фiзичних величин для тягового розрахунку 1 розрахунку коливань в трансмки.
Об'ектом дослвджень слугувала трелювальна машина ЛТ-157 на базi коль сного лшопромислового трактора Т-157. Експериментальнi дослiдження проводилися у виробничих умовах Великопшьського лшництва державного лшогоспо-дарського об'еднання "Львiвлiс" на лiсових дорогах, стан яких можна ввднести до типових для умов експлуатаци колiсних трелювальних машин в суху погоду за температури навколишнього повiтря вище + 15 оС.
Для проведения випробувань був розроблений, змонтований i встановле-ний на дослiдному об'ектi комплект вимiрювальноi апаратури, в склад якого входили: 12-ти канальний осцилограф К12-22, блок живлення БП-7 з перетворюва-чами i стабiлiзаторами напруги; двi акумуляторнi батаре! 6СТ-128; тензоланка, давач частоти обертання ПЛП-11, встановлений на "п'яте", передне праве та задне лiве колеса, а також давачi частоти обертання ведучих колю, вмонтоваш в струмо-знiмачах ТРАК-12М. Запис процесiв проводився на свгглочутливу фотострiчку.
Для виконання поставлених завдань шд час проведення експерименталь-них дослвджень нами вимiрювалися i рееструвалися наступш параметри:
• частота обертання юоинчастого валу двигуна СМД-68;
• поступальна швидк1сть руху ЛТЗ;
• частоти обертання передшх i задшх колiс та додаткового "п'ятого" колеса;
• сила тяги на гаку;
• тягове зусилля в линвi трелювального обладнання;
• крутнi моменти на лiвiй пiвосi переднього та на правш пiвосi заднього ведучих
моспв;
• час протiкання процеив;
• шлях, пройдений машиною випробувальним вiдрiзком дороги;
• витрата пального.
Виходячи iз поставлених завдань експерименту, навантажешсть трансмiсii колшно! лшотранспортно! машини визначалася за таких видiв навантажень, як е характерними для звичайних умов експлуатаци.
П^ час роботи трелювально! машини у виробничих умовах режим зру-шення переважно починаеться з першо! передачi i тшьки в окремих випадках рух починають з вищих передач. Проводячи експериментальш дослвдження, зрушен-ня здiйснювалося на вмх чотирьох передачах другого дiапазону. Частота обертання колiнчастого валу двигуна була в межах 1000... 1900 об/хв.
У ходi проведення випробувань отримаш осцилограми запису дослщжува-них процесiв. Нижче наводяться результати, отримаш внаслвдок !х обробки.
У табл. 1 наведет величини максимальних динамiчних навантажень на пiвосях (Мпп i Мпз - крутнi моменти на твосях вiдповiдно переднього i заднього ведучих мостiв) та тягове зусилля в линвi трелювального обладнання Ртл машини ЛТ-157, отриманi в ходi експериментальних випробувань.
Науковий вкник, 2001, вип. 11.1_
Табл. 1. Максимальш значення динaмiчних показниюв трелювально!машини ЛТ-157
за£1зних£ежимгв^авант^ження(другийд'аП^!0Н^
Максимальш крутш моменти на швосях, кН ■ м Тягове зусилля
Передача переднш Мпп заднш Мт в линвi Ртд, кН
Плавне зрушення без вантажу
1 0,99 0,93 -
2 1,09 1,06 -
3 1,25 1,24 -
4 1,64 1,61 -
Рiзке зрушення без вантажу
1 2,29 2,32 -
2 2,48 2,55 -
3 2,64 2,73 -
4 2,75 2,82 -
Зрушення з пачкою деревини об'емом 2,8 м3
1 1,61 2,06 14,5
2 1,80 2,30 15,6
3 2,09 2,61 16,8
4 2,39 2,98 17,2
Зрушення з пачкою деревини об'емом 3,6 м3
1 1,76 2,59 17,2
2 1,90 2,88 18,1
3 2,02 3,13 19,5
4 2,53 3,53 20,7
Зрушення з пачкою деревини об'емом 4,5 м3
1 2,09 3,42 21,4
2 2,28 3,68 22,5
3 2,61 3,95 23,6
4 2,88 4,28 26,7
Усталений рух з пачкою деревини об'емом 4,5 м3
1 1,16 1,59 19,6
2 1,27 1,68 20,4
3 1,38 2,48 21,7
4 1,47 2,88 22,5
Оскшьки частина власноГ маси машини (без вантажу), що припадае на передни мiст становить близько 54 %, то числовi значення крутних моментав пiд час плавного зрушення приблизно однаковi (табл. 1). За рахунок того, що момент зчеплення передтх колю з Грунтом е трохи бшьший, то i крутш моменти на пе-реднiх швосях е вiдповiдно бiльшими. Пiд час рiзкого зрушення машини динамь чш навантаження в трансмiсii зростають i перевищують режим плавного зрушення в 1,5...2,3 рази.
На основi даних табл. 1 побудоваш залежносл максимального крутного моменту на швосях та тягового зусилля в линвi трелювального обладнання ввд об'-ему пачки деревини, що транспортуеться машиною ЛТ-157 тд час ГГ зрушення (рис. 1, 2).
Аналiз показниюв динамiчного навантаження машини ЛТ-157 (табл. 1) по-казуе, що тд час Г! зрушення з пачкою дерев числовi значення крутних моментав на пiвосях заднього мосту в 1,2.2,2 рази бшьш^ шж на пiвосях переднього. Збь льшення крутних моментiв на пiвосях заднього моста зумовлене довантаженням його частиною ваги пачки дерев, що трелюються. О^м цього, пачка деревини збшьшуе моменти шерцл поступально рухомих мас, збшьшуючи динамiчнi навантаження в трансмши.
зрушення трелювальног машини ЛТ-157 eid об'ему пачки деревини, що трелюеться: а - пе-
реднт, б - задтй; 1, 2, 3 i 4 -рух eidnoeidno на 1-т, 2-т, 3-ш i 4-т передачах
Збшьшення зчшно! ваги машини позитивно впливае на можливосл реаль заци значних крутних моментав на колесах. Однак максимальний крутний момент, що може передатися колесом, обмежуеться моментом за зчепленням колю з опорною поверхнею [4]. Величина максимального крутного моменту визначаеть-ся початком пробуксовування колеса. Тому тд час зрушення машини з пачкою дерев, внаслвдок збшьшення зчшно! ваги, зростае i крутний момент на пiвосях.
Для трелювально! машини ЛТ-157 з шинами Я 242АБ за коефщента зчеп-лення ф = 0,65 (грунтова дорога) максимальнi крутнi моменти на швосях перед-нього Мпп i заднього Мпз мостiв (за зчепленням) визначаються за формулою:
Мпп(пз) = (Gn(3) • rK • ф)/ (2 • Ыщ),
де: Оп(3) - навантаження, що припадае ввдповщно на переднiй або на заднш ведучi мости, кН; гк - радiус кочення колеса, м; ищр - передатне число колiсного редуктора.
Для машини без вантажу
Мпп = (61,5 • 0,734 • 0,65)/ (2 • 4,59) = 3,20 кН • м; Мп3 = (52,0 • 0,734 • 0,65)/ (2 • 4,59) = 2,70 кН • м.
Для машини з пачкою деревини об'емом Q = 4,5 м3
Мпп = (55,7 • 0,734 • 0,65)/ (2 • 4,59) = 2,89 кН • м; Мпз = (78,5 • 0,734 • 0,65)/ (2 • 4,59) = 4,08 кН • м.
Оскшьки трелювання деревини здшснюеться важкими волоками, довжина яких переважно не перевищуе 300...350 м, то процес руху трелювальних машин здшснюеться, в основному, на перехвдних режимах i тшьки на окремих вiдрiзках шляху машина рухаеться в усталеному режимь
Проведет дослвдження показали, що значения максимальних крутних мо-менлв тд час зрушення машини в 1,3.2,2 рази перевищують максимальт зна-чення за !х усталеного руху.
Тягове зусилля в линвi трелювального обладнання машини ЛТ-157 тд час зрушення з пачкою деревини об'емом Q = 4,5 м3 на 1,8.4,2 кН перевищуе максимальт значення за усталеного руху.
Науковий вкник, 2001, вип. 11.1
За усталеного режиму руху тягове зусилля в линвi трелювального облад-нання практично залишаеться постiйним i залежить тiльки вiд об'ему пачки, швидкост руху i стану опорно! поверхт.
Р
кН
20
10
3
<1
з 4 д^м3
Рис. 2. Залежтсть тягового зусилля в линвi трелювального обладнання тд час зрушення машини ЛТ-157 вiд об'ему пачки деревини, що транспортуеться
На рис. 3 i 4 подат залежносп динамiчних показниюв в трансмки i тре-лювальному обладнаннi машини ЛТ-157 тд час зрушення на рiзних передачах з пачкою деревини об'емом 4,5 м3. Як видно з рисунюв, процес перехiдного режиму, яким е зрушення машини з мшця, е специфiчним. Час цього режиму становить 5.7 с. Шд час зрушення крутний момент на твосях мае два максимальт (пiковi) значення. Перший пiк криво! моменту ввдповщае процесовi зрушення само! машини, а другий - початковi руху пакету деревини. М,
кНм
4
а
Л
I м г 13
1) f (Л >_ ____ ч-
Ю А /
Л б
/1
I (\ V 1
1 Г /
/ %
8 г,е
г,е
Рис. 3. Залежтсть максимальных крутних моментiв на твосях трелювальноИ машини ЛТ-157 тд час зрушення: а - на1передачц б - на IVпередачк
Аналiзуючи рисунки видно, що процес перехвдного режиму тд час зрушення на першш передачi значно легший, тж тд час зрушення на четвертш передачи Це пояснюеться тим, що тд час зрушення на бшьш високих передачах захват з пачкою деревини на початку ввдхиляеться i в тяговш линвi скачкоподiбно наростае зусилля за рахунок шерцшних зусиль, яю виникають тд час розхиту-вання вантажу.
1
0
2
4
6
8
0
2
4
6
Р 'г
кН
30
20
10
а
б
у Л V / V
У /
0
2
4
6
8 0 2 4 6 8 г,е
Рис. 4. Залежтсть зусилля у тяговш линвi трелювального обладнання машини ЛТ-157 тд час зрушення: а - на 1передачц б - на IVпередач1
Коливання пакету деревини iз захватом за такого режиму зрушення викли-кае ударт навантаження в шарнiрi захвату, що зумовлюе збшьшення тривалосп процесу перехщного режиму i навантаженосп елеменпв трансмiсii i технологiчного обладнання. Тому рух з вантажем пiд час виконання трелювальних робiт доцiльно починати з найнижчих передач робочого дiапазону в дiльнику коробки передач.
В результата проведення дослвджень отриманi експериментальт данi про навантаження деталей трансмши за рiзних режимiв експлуатацii, а також виявле-но, що через конструктивт особливостi трелювальних машин i умови i'х експлуа-тацii розподш динамiчного крутного моменту нерiвномiрний: задт пiвосi можуть бути перевантаженi в 1,5.2,0 рази порiвняно з передтми.
Розмiщення вимiрювальноi i рееструвально! апаратури тд час проведення експериментальних дослвджень, а також прийнята методика отримання необхвдно! iнформацii забезпечили замiри дослвджуваних параметрiв з достатньою для практики точтстю.
Наведенi результати експериментальних дослвджень з визначення наван-тажень трансмши в характерних умовах експлуатаци дозволили отримати потрiб-ну шформащю про них, яка може бути використана для розробки конкретних за-ходiв iз вдосконалення конструкци трансмши колiсних трелювальних машин та и компонування (зокрема, перерозподiлу мас мiж осями машини), що буде сприяти бiльш рiвномiрному розподiлу крутних моменпв пiд час транспортування деревини.
Л1тература
1. Белов С.М., Солонский А.С. Тракторы: Ч. IV. Испытания. Под общ. ред. В.В.Гуськова. - Мн.: Выш. шк., 1986. - 182 с.
2. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин. - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.
3. Балабин И.В., Куров Б.А., Лаптев С.А. Испытания автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988. - 192 с.
4. Бочаров Н.Ф., Гусев В.И., Семенов В.М. и др. Транспортные средства на высокоэластичных движителях. - М.: Машиностроение, 1974. - 208 с.
