CC BY
17
УДК 630*375: [514.85:629.3.012]
обгрунтування тра6кторн руху трелювально! системи п1д час переходу на нову смугу трелювання
Ю.1. Цимбалюк1
Отримано рiвняння, що дае змогу будувати доцшьну траекторию руху початково! точки малогабаритно! трелювально! системи пiд час й' плавного переходу на нову смугу трелювання. Обгрунтування стосуються трелювання сортиментних лiсоматерiалiв у на-пшзавантаженому станi пiд наметом штучно створеного рядного люового насадження. При цьому враховують таксацшш показники насадження, габарити трелювально! системи та схема розмщення дерев. Отримане ршняння доповнюе вiдомi положения кше-матики трелювально! системи i може використовуватися також для побудови перехщ-них кривих трелювальних волокiв. Буде корисним для комп'ютерно! iмiтадi'i руху трелювально! системи шд наметом штучно створеного рядного люового насадження.
Ключовг слова: кшематика, сортиментний лiсоматерiал, рубка догляду, трелювання, малогабаритна трелювальна система.
Стан питання та огляд кнуючих дослщжень. Трелювання деревно! си-ровини тд наметом лiсового насадження ускладнюеться великою кiлькiстю перешкод на шляху руху трелювально! системи насамперед ростучих дерев, ям потрiбно обходити, не пошкоджуючи !х. Найчастiше таю умови трелювання де-ревини виникають пiд час виконання рубок формування та оздоровлення лiсiв. Залежно вщ технологи, яка приймаеться з урахуванням значно! кiлькостi чинни-юв i передусiм екологiчних, трелювальна система може перемiщуватися наперед прокладеними шляхами або маневруючи мiж деревами, переходячи з одше! умовно прийнято! смуги трелювання на шшу. I в першому, i в другому випадках перехщ трелювально! системи на iнший трелювальний волок або iншу смугу мае виконуватися плавно. А в разi трелювання пiд наметом лiсового насадження - з урахуванням розмщення дерев та основних таксацшних показникiв насадження.
Технолопчш аспекти виконання доглядових рубань i зокрема операцi! трелювання деревини висвгглено у роботах таких вщомих науковцiв, як: Т.М. Шкiря, В.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, В Н. Меншиков, А.П. Матвейко та iн. Наявш схеми розмщення трелювальних волокiв [1-3], передбачають примикан-ня пасiчних трелювальних волоюв до магiстральних тд певним кутом. Зокрема, у роботi [4] зазначено, що паачш волоки i технологiчнi коридори повиннi при-микати до магiстральних шляхiв плавно. Це потребуе математичного обгрунтування доцшьно! траекторi!' руху початково! точки трелювально! системи.
Виходячи iз зазначеного вище, метою роботи е теоретичне обгрунтування доцшьно! траекторц плавного переходу трелювально! системи на шшу смугу трелювання або трелювальний волок тд час трелювання деревно! сировини у нашвза-вантаженому станi тд наметом штучно створеного рядного Мсового насадження.
Основний матерiал. Обгрунтування подано для малогабаритно! трелювально! системи, що виконуе трелювання круглих лiсоматерiалiв у нашвзаван-таженому станi вздовж мiжряддя штучно створеного рядного лiсового насадження з певною схемою розмщення дерев i таксацшними показниками. При
1 ст. викл. Ю.1. Цимбалюк, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Львгв
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраТни
цьому шд час руху в n0Tpi6H0My напрямку винжкае потреба переходу з одного мiжряддя на шше або руху впоперек мгжрядь.
Нехай малогабаритна трелювальна система, довжина яко! визначаеться точками М1М2 (рис. 1), рухаючись вздовж вибрано! смуги паралельно! осi ОХ, переходить на нову смугу трелювання, нахил яко! до попередньо! смуги стано-вить кут в. Приймаемо, що рух початково! т. М1 трелювально! системи, ргвнян-ня траектори яко! маемо знайти, буде здшснюватися по певнш кривiй
y = f(x) = Ax2. (1)
Рис. 1. Розрахункова схема руху трелювальноЧ системи nid час переходу на нову смугу трелювання: 1) трелювальна система; 2) траeкторiяруху трелювально! системи; 3) pocmy4Í дерева
При цьому вкь ОХ е дотичною до перехщно! траектори, а трелювальна система в момент переходу займае положения, котре визначаеться координатами ц кшцево! точки М2 (див. рис. 1)
¡0 = -l ■ cos а0; r/o =-l ■ sin а0, (2)
де а0 - кут м!ж вiссю ОХ i лiсоматерiалом М1М2, а0 > 0. У цей момент (момент переходу), т. М1 системи знаходиться у положены!, для якого х = 0, y = 0.
Пд час перемщення т. M1 трелювально! системи кривою (1), положення системи M1M 2 характеризуеться кутом а, який визначаеться Í3 ведомого рiвияиия [5]
lda = (2A ■ х ■ cosa-sina)dx. (3)
Координати т. M2 системи будуть визначатися зпдно з ргвняннями:
¡ = х -1 ■ cosa;
П = y -1 ■ sin a = Ax2 -1 ■ sin a.
(4)
Вважаемо, що т. М1 трелювально! системи, рухаючись вздовж криво! (1),
обшшла дерево D, не зачепивши його i вийшла на пряму подальшого руху, кот-
ра зб!гаеться з дотичною до криво! (1), проведено! до не! в точщ переходу.
Якщо вважати, що абсциса дерева D доргвнюе xi, а ордината
d + b0 , , y = b--2—, то координати т. M1 трелювально1 системи в момент виходу п з
криво! (1) будуть такими:
d + Ьо . X = х---81П в
У = У +
2
d + Ь0 2
„ , , d + Ьо ] d + Ьо ' ■ 008р= \ Ь--:— | +--:--008р
2
(5)
2
Враховуючи, що записанi вище координати е одночасно координатами точки на кривш (1) i на ирямш подальшого руху, котра е дотичною до криво! (1), буде:
\ 2
2
d + Ь0 ) d + Ь0 п . Г d + Ь0 Ь--— | +-— ■ 008 р = А ■ I х1--— ■ 81ДУ
2
2
тодi
( = 2А ■и-^ ■ 81П р
(1')
(6)
Останне сшввщношення отримане iз умови, що дотична до криво! (1) ста-новить кут р iз вiссю ОХ у точщ переходу, тобто, 2Ах = за х поданому в (5).
Вилучаючи множник х1 - ■ 81п р iз системи ршнянь (1') i (6):
А = -
2Р
хг
d + Ь 2
., , . d + Ь0 1 d + Ь0 _ 4| | Ь--^ I + —^ ■ 008р
о . а 2 (( d + Ьо | d + Ьо а 81п р =-г| | Ь--:— | +--:--008р
2
2
(7)
(8)
де х1 - абсциса точки П (центра дерева П), котре обминула трелювальна система, визначаеться як
d + Ьо . „ 2 (( d + Ьо \ d + Ьо „ х1 =-;--81П р+---1 | Ь--;- | +--;--008 р
---,-■ , ---,-,- (8') 2 р (( 2 ) 2 1
Отже, для плавного переходу трелювально! системи на нову смугу тре-лювання, потрiбно щоб початкова точка М1 системи рухалась iз положения, яке прийняте за початок координат вздовж криво!, яка описуеться рiвнянням
Ъ 2р
. ,1 . d + Ьо \ d + Ьо п 41 I Ь--— | + —— ■ 008 р
У 411ь-я ,.
2 ) 2
до положения, для якого координати т. М1 системи будуть:
2 (( d + Ьо ^ d + Ьо д х =--| | Ь--:- | +--:--008р
(9)
2
2
або
( d + Ьо ^ d + Ьо д У = | Ь--I +---008 р
У I 2 ) 2 ^
' = 2Ь-(d + Ьо) (1 -008р); У = х ■ г%р = 2Ь -(d + Ьо )(1 - 008 р).
(Ю)
(Ю')
Нащональний лкотехшчний унiверситет Укра'ни
Графiчну реаизацш рiвняння (9) подано на рис. 2.
70,0-1----------
60,0-|--------1—^—
50,0 2 40,0 ^ 30,0
20,0
10,0
0,0 ■ ¿ггги КтП* ' 1*1—
0 123456789 10 X, м
Рис. 2. Траекторируху початковог точки трелювально^ системи залежно вiд кута р и повороту за Ь=3 м, Ь0=1,2 м, й=0,2 м
Висновки. Отримане рiвняння дощльно'* траектори руху початково'* точки малогабаритно'* трелювально' системи доповнюе загальш положення кшема-тики системи тд час трелювання сортиментних лiсоматерiалiв тд наметом штучно створеного рядного люового насадження. Плавний перехiд з одте' сму-ги трелювання на шшу без попередньо' пiдготовки шляху можна виконувати, коли вiдстань мiж деревами в ряду е бтьшою за ширину трелювально' системи. Для отримання повно' картини кiнематики трелювально' системи потрiбно ви-користати вiдомi ршняння опису траектори руху кiнцевоí точки трелювально'1 системи [5] та рiвняння для визначення довжини трелювально'* системи [6] i оптимального кута и повороту.
Проаналiзувавши рiвняння та графiчнi результати, встановлено, що найменший вплив на траекторш мае середнш дiаметр дерев, а найбiльший -кут повороту i ширина мiжряддя.
Отриманi результати доцтьно також застосовувати для побудови пере-хiдноí дшянки пасiчного або другорядного волока у мющ його примикання до мапстрального.
Лiтература
1. Шк1ря Тиберш. Технолог1я 1 машини лкоачних робгг : тдручник / Т.М. Шюря. - Льв1в : Вид-во "Тр1ада плюс", 2003. - 290 с.
2. Кочегаров В.Г. Технология и машины лесосечных работ : учебник [для студ. автодор. ВУЗов] / В.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, ВН. Меньшиков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1990. -391 с.
3. Матвейко А.П. Технология и машины лесосечных работ : учебн. [для студ. автодор. ВУЗов] / А.П. Матвейко, АС. Федоренчик. - Минск : Изд-во УП "Технопринт", 2002. - 480 с.
4. Раманаускас Р.П. Исследование нагрузок на навесное трелевочное оборудование трактора типа Т-54Л в условиях проведения рубок ухода за лесом : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. техн. наук: спец. 05.06.02 "Машины и механизмы лесозаготовок, лесного хозяйства и деревообрабатывающих производств " / Р.П. Раманаускас. - Ленинград, 1973. - 24 с.
5. Цимбалюк Ю.1. Математичне обгрунтування процесу транспортування круглого лкома-тер1алу тд наметом л1су / Ю.1. Цимбалюк // Науковий вкник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2009. - Вип. 19.5. - С. 288-296.
6. Цимбалюк Ю.1. Обгрунтування максимально! довжини л1соматер1алу при його тран-спортуванш тд наметом л1су / ЮI. Цимбалюк // Вкник ХНТУСГ 1м. Петра Василенка : зб. наук. праць. - Харюв : Вид-во ХНТУСГ. - 2012. - Вип. 123. - С. 216-222.
Наделано до редакцп 17.02.2016 р.
Цимбалюк Ю.И. Обоснование траектории движения трелевочной системы при переходе на новую полосу трелевки
Получено уравнение, которое дает возможность строить целесообразную траекторию движения начальной точки малогабаритной трелевочной системы при ее плавном переходе на новую полосу трелевки. Обоснования касаются трелевки сортиментных лесоматериалов в полупогруженном состоянии под пологом искусственно созданного рядного лесного насаждения. При этом учитываются таксационные показатели насаждения, габариты трелевочной системы и схема расположения деревьев. Полученное уравнение дополняет известные положения кинематики трелевочной системы и может использоваться также для постройки переходных кривых трелевочных волоков. Будет полезным для компьютерной имитации движения трелевочной системы, под пологом искусственно созданного рядного лесного насаждения.
Ключевые слова: кинематика, сортиментный лесоматериал, рубка ухода, трелевка, малогабаритная трелевочная система.
Tsymbalyuk Yu.I. Substantiation of Skidding System Trajectory when Changing Lanes Skidding
The equation for building a rational trajectory for the starting point of compact skidding system during its smooth transition to a new phase of skidding is obtained. This substantiation belongs to cut-to-length logging of timber in semi-loaded condition under a canopy of artificially created row at man-made forest plantations. We take account of taxation indicators of planting, dimensions of skidding system and the scheme of placement of trees for this case. The equation obtained supplements known provisions of kinematics of skidding system and can be applied for the creation of transitional curves. The results of the research will be useful to computer imitation of the movement of skidding system under a canopy of man-made forest plantations.
Keywords: kinematics, cut-to-length method of logging, intermediate felling, skidding, small-sized logging system.
УДК 629.113
ймов1рн1сна модель дефектування автомобыьних деталей класу "стрижн1 3 наявн1стю складних поверхонь"
Г.С. Гуда1, М.М. Борис2,1.Я. Захара3
Для дослщження дефекпв вибрано головку повзуна перемикання передач як ти-пову деталь класу "стрижш з наявшстю складних поверхонь". Внаслщок опрацювання статистичних даних розраховано густину розподшу дефектш, побудовано пстограму 1х емшричного розподшу та визначено його теоретичний закон. Дослщжено узгоджешсть мiж теоретичним та емшричним розподшами величин за допомогою критервд Шрсона.
Ключовi слова: автомобшьна коробка передач, головка повзуна перемикання передач, дефектування, статистичний та ймовiрнiсний аналiзи.
Постановка проблеми. Вщомо, що в процеа експлуатацц бшьшкть деталей автомобiлiв зношуються в межах о,15-о,5 мм [1]. Шд час ремонту автомо-бшв повторно можна використати до 7о % зношених деталей пiсля !х вщнов-
1 проф. Г.С. Гудз, д-ртехн. наук - НУ "Львгвськаполггехнка";
2 доц. М.М. Борис, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в;
3 доц. 1.Я. Захара, канд. техн. наук - 1вано-Франк1вський НТУ нафти 1 газу
