К определению путей перемещения трелевочных тракторов, работающих в комплексе с валочно-пакетирующей машиной Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПУТЕЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТРЕЛЕВОЧНЫХ ТРАКТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В КОМПЛЕКСЕ С ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩЕЙ МАШИНОЙ

Луценко Е.В., Рябухин П.Б. (ТОГУ, г. Хабаровск, РФ)

In article to offer models of the account of movings within the limits of cutting area a logging tractor manipulator type working in pair with felling-bunching machine for technologies of not continuous cabins of mountain forestry.

Известно, что задача определения производительности лесосечных машин является одной из основных в области теоретических исследований лесозаготовок.

Одна из наиболее полных аналитических методик ее определения приведена в работе [1]. Однако в ней, как и во всех остальных трудах ученых в области изучения лесозаготовок, не представлено решения задачи определения производительности трелевочных тракторов, работающих в паре в валочно-пакетирующей машиной (ВПМ), в части определения протяженности путей, которые проходит трелевочный трактор при трелевке древесины в пределах пасечных и магистральных волоков для некоторых технологий рубок, применяемых в горных лесных массивах. Так до настоящего времени нет моделей для определения путей трелевочного трактора для чересполосных постепенных рубок и рубок с применением на валке древесины ВПМ с привлечением вальщика (данные технологии рассмотрены в [2]).

В условиях горных лесных массивов с крутыми склонами (свыше 16 градусов) работа трелевочных тракторов в паре с ВПМ возможна по двум основным схемам (рис. 1). При этом работа по схеме с разворотом на ленте возможна при крутизне склона лесосеки не превышающем уклон, компенсируемый конструкцией трелевочного трактора в поперечном направлении, а на более крутых склонах работа производится по схеме с использованием объездного волока.

Протяженность общего пути в грузовом направлении в пределах лент как для варианта с разворотом на ленте, так и для варианта с объездным волоком для чересполосных и несплошных с использованием вальщика рубок определится по формулам (1) и (2)

л

2 • A B • Кп ,

Laox = —---К • (пм -1), (1)

2-А + s 2

где A - длина расчетного участка лесосеки, м; А - ширина расчетного участка лесосеки, м; К0 - коэффициент, учитывающий увеличение пройденного пути машины за счет непрямолинейности проходов; А - ширина разрабатываемой ленты, м; s - ширина полосы леса, между соседними разработанными лентами, оставляемая при чересполосной рубке, пм - количество пачек, заготавливаемых с одной ленты при проведении сплошных рубок (определено в работе [1] ).

л

А

№

V

№

ч1

И I

и|и

и I

б)

Рисунок 1 - Технологии работы ТТМ при сборе и трелевке пачек в пределах

лент:

а) с разворотом на ленте, б) использованием объездного волока. 1 - граница лесосеки, 2 - трелевочный волок, 3 - граница ленты, 4 - трелевочный трактор, 5 - вырубка, 6 - пачки деревьев, сформированные ВПМ, 7 - объездной волок, Ьц - длина ленты набора пачки.

ЬАб1 =

А

1,5 • Н

В • К 0 2

„1ЫВ

(«Т - 1):

(2)

где Н " средняя высота древостоя, м; п"м" - количество пачек, заготавливаемых с одной ленты при проведении рубок с выборкой доли запаса с привлечением вальщика.

Количество пачек формируемых трактором на конике для режимов трелевки древесины заготовленной ВПМ и вальщиком определяется по формулам (3) и (4),

соответственно

пшв =

"м

В • • д +(А-а) • д0 • I в) 104 • М • К

(3)

"2

где а - ширина следа ВПМ, м; д - средний запас леса на гектар, м /га; - интенсивность выборочных рубок; М - расчетная рейсовая нагрузка трелевочного трактора, м ; К - коэффициент использования расчетной рейсовой на-

грузки трелевочного трактора

п

1№ М

В • (1,5 • НА -А) • до • I 104 • М • К

(4)

Протяженность холостого пути трелевочного трактора в пределах пасечных волоков для варианта с разворотом на ленте при чересполосных постепенных и несплошных рубках с привлечением вальщика, определяется по формулам

2 • А В • К • К

ЬХХ1

2 • А + £

2

(пм +1) >

(5)

7

в

ь

А

001

1,5 • Н

В • К • к

в КК • «в +1),

(6)

где К - коэффициент, учитывающий дополнительный путь, проходимый

трактором при поворотах и разворотах на лесосеке.

Для технологий с объездным волоком протяженность холостых переездов трактора по пасечным волокам при сплошной, чересполосной и несплошной с использованием вальщика рубках, определяется по формулам

К0-А-(2-К •пм -(В + Д) + В-(пм +1))

ЬХХ1 -

ь

А

XX1

2* Д + £

2* Д

■К0 .(2.К1 .Пм-(В + Д) + В.(Пм +1)),

А

-1XX1

1,5 • Н

В^К о 2

(пГ +1) + пМ •Ко ■ Кх- (1,5• НА + В)

(7)

(8) (9)

Путь в грузовом направлении в пределах магистрального волока при чересполосной постепенной рубке:

ь

В • д0 • К 2 • Д

'А02

104 2• Д + £

А - X + £ 2

(А - X) + X'

X + £

\\

^ Кг X1 , (10) 2 ))

где X - расстояние от правого края лесосеки до центра погрузочного пункта, X1 - расстояние от левого края погрузочного пункта до места остановки трактора для сброса пачки.

Для несплошных рубок с участием вальщика путь, проходимый трактором в грузовом направлении при трелевке деревьев, в пределах магистральных волоков, при работе по схемам с разворотом на ленте и с объездным волоком определяется по формуле

ЬА02 - с'

(А - X)2

2

+ X•

X

У

>Л

+ 2^ X1 •К1

(11)

))

где п - расчетный коэффициент, для режима трелевки древесины трелевочным трактором по магистральным волокам.

Расчетный коэффициент для трелевки деревьев заготовленных ВПМ и валь щиком определяется по формулам

В^Ко • ((Д-й)• до •!в + d•qо)

с -

1о4 • 1,5 • Н^ МКр В^К о • (1,5 • На - й )• др^в 1о4 • 1,5 • Н^ МКр

(12)

(13)

Холостой путь проходимый трелевочным трактором в пределах магистральных волоков при чересполосных постепенных рубках будет определяться как для условий работы с разворотом на ленте, так и с объездным волоком, по формуле:

2^ Д (А - X + £ , , _ „ „X + £Л

ь

XX 2

1о4 ■M■K 2^ Д + £

2

(А - X )• К + X■

2

(14)

При несплошных рубках с участием вальщика путь, проходимый трактором в порожнем направлении в пределах магистральных волоков при трелевке деревьев,

с

заготовленных вальщиком и ВПМ, при работе по схемам с разворотом на ленте и с объездным волоком определяется по формулам

Ь002 ~ П'

(А - X)2 • К, X

2

2

2

Ь

002

п •

((А - X)2 - (1,5 • ИА )2) • К, X5

2

2

(15)

(16)

Представленные формулы для определения протяженности путей трелевочного трактора, работающего в комплексе с ВПМ, позволяют аналитически определить его производительность для не исследованных ранее технологий рубок в условиях крутых склонов горных лесных массивов. Это дает возможность более детально планировать процесс освоения горных лесов с крутыми склонами.

Литература

1. Меньшиков В.Н. Обоснование технологии заготовки леса при комплексном освоении лесных массивов. Дис. на соиск. учен. степени докт. техн. наук. Л.: ЛТА, 1989. - 521 с.

2. Ковалев А.П. Эколого-лесоводственные основы рубок в лесах Дальнего Востока. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2004. - 270 с.