CC BY
20
УДК 630.432.31
УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ И ОПОРНЫХ ПОЛОС
Федорченко Игорь Сергеевич
к.т.н., доцент кафедры «Автомобили, тракторы и лесные машины» Сибирского государственного технологического университета Россия, г. Красноярск
Аннотация: Статья посвящена обоснованию принципиальной схемы грунтомета. Приведено ее описание.
Ключевые слова: Грунтомет; лопатка; рабочий орган.
THE UNIVERSAL DEVICE FOR CREATION OF THE MINERALIZED
AND BASIC STRIPS
I.S. Fedorchenko
C.T.S, associate professor "Cars, tractors and forest cars" Siberian state technological university Russia, Krasnoyarsk
Abstract: The article is devoted to the justification of the concept car for throwing soil. Powered by its description.
Keywords: Soil -throwing machine; blade; working body.
Анализ научно-технической литературы и проведенных патентных и теоретических исследований [1, 3-7, 9], обобщения опыта выполнения работ в лесном хозяйстве на песчаных, супесчаных и легких суглинистых почвах показали, что выполнение лесохозяйственных работ посредством грунтометов, осуществляется либо примитивным и морально устаревшим оборудованием, либо технически сложными и металлоемкими машинами. В связи с этим, для лесного хозяйства нашей страны, целесообразно иметь устройство с активным рабочим органом, имеющим наклон к обрабатываемой поверхности, позволяющее эффективно и качественно выполнять лесохозяйственные работы, а также бороться с лесными низовыми пожарами, путем присыпкой их грунтом.
Исходя из поставленных задач научного исследования, на первоначальном этапе проектирования были приняты следующие условия:
- конструкция предлагаемого устройства должна обеспечивать создание качественной минерализованной полосы, шириной не менее 2,8 м [11-12] с равномерным распределением метаемого грунта по всей ширине отсыпной части, при этом минимально-необходимое количество грунта должно составлять 4 кг [2] на погонном метре полосы по всей ширине метания;
- процесс резания грунта должен осуществляться не «ударным» методом, когда режущая кромка ножа рабочего органа ударяется об обрабатываемую поверхность и только потом врезается в нее всей своей плоскостью, а «скользящим» методом, когда нож плавно погружается в обрабатываемую поверхность.
Принимая во внимание вышеизложенное, разработана принципиально новая конструкция устройства для выполнения работ в лесном хозяйстве (рисунок 2.42, 2.43),
защищенная патентом на изобретение РФ № 2400274, а также патентами РФ на полезную модель № 117091, № 121448, №96311 [75-78].
¡2_ в] \А. 1.7..
Рисунок 2.43 - Общий вид фронтального лесопожарного грунтомета
11
И
Рисунок 2.44 - Конструктивно-технологическая схема рабочего органа грунтомета
Предлагаемое устройство включает в себя базовую машину 1, несущую раму 2, рабочий орган 3. Рабочий орган 3 установлен на оси качания 4, вынесенную за центр масс рабочего органа, для заглубления рабочего органа 3. Ось качания 4 неподвижно закреплена одним концом на направляющем кожухе 5, другим концом шарнирно соединена с несущей рамой 2. На раме 2 установлены гидроцилиндры 6 подъема и опускания несущей рамы 2, нагружающий гидроцилиндр 7 подъема и опускания рабочего органа 3. На кожухе 5 закреплены энергоустановка 8 и рычаг 9. Рычаг 9 одним концом неподвижно закреплен на кожухе 5, другим концом шарнирно соединен с гидроцилиндром 7. Гидроцилиндры 6 и 7 шарнирно закреплены на стойке 10, установленной на несущей раме 2. Привод осуществляется от энергоустановки 8, например гидромотора.
Рабочий орган активного типа 3 предлагаемого устройства выполнен в виде ножей-метателей 11, размещенных на фрезерном диске 12, установленном на валу 13. Ножи-метатели 11 выполнены в виде участка спирали «жезл» и установлены на фрезерном диске 12 под углом а между задней кромкой ножа и плоскостью вращения фрезерного диска 12 и повернут относительно задней кромки в сторону движения на угол р. Установка ножей
11 под углами а и в позволяет снизить усилия на отделение стружки почвы от массива, и исключает возможность возникновения трения задней поверхности рабочего органа о поверхность среза массива.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Тракторный отвал снимает верхнюю часть почвенного слоя, в котором могут находиться материалы, поддерживающие процесс горения, а также инородные тела в виде камней и т.п. При этом предлагаемое устройство заглубляется в обработанную почву на определенную глубину h посредством собственного веса, а при необходимости догружается с помощью гидроцилиндра 7. Энергоустановка 8, например, гидромотор, работающий от гидросистемы базовой машины, передает крутящий момент валу рабочего органа 3 предлагаемого устройства. От вала 13 крутящий момент передается на рабочий орган 3, который вращается и при движении предлагаемого устройства вперед производит отделение стружки почвы от массива, а также метает и равномерно распределяет по ширине минерализованной полосы срезанный объем грунта. Равномерное распределение грунта по ширине минерализованной полосы осуществляется за счет ножей-метателей 11, выполненных в виде участка спирали «жезл».
При этом толщина стружки грунта больше, чем путь, пройденный трактором за цикл резания, что обеспечивается углом а. Метание происходит в результате придания срезанной части грунта кинетической энергии от ножей-метателей 11. Для направления метаемого грунта используется направляющий кожух 5. При встрече с препятствием рабочий орган приподнимается над ним, так как установлен шарнирно на оси качания 4.
Использование предлагаемого устройства позволит повысить эксплуатационные показатели при прокладывании защитных минерализованных полос и борьбе с лесными низовыми пожарами [5,8, 9].
Список литературы:
1. ВНИИПОМлесхоз - лесному хозяйству: Альбом разработок / Под ред. Г.Д. Главацкого. Красноярск: Изд-во «Гротеск», 2003. - 104 с.
2. Главацкий, Г.Д. Противопожарные барьеры в лесах Сибири / Г.Д. Главацкий, Г.М. Королев, В.М. Груманс, Ф.М. Овчинников, Т.И. Охрамец. - Красноярск, ВНИИПОМлесхоз, 2002. - 147 с.
3. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные машины / Н.И. Кленин, И. Ф. Попов, В. А. Сакун // Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы - М.: Колос, 1970.- 456 с.
4. Летошнев, М. Н. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин / М.Н. Летошнев // Том третий. - М.: Гос. Из - во колхозной и совхозной л - ры -Сельхозгиз, 1936. - 780 с.
5. Федорченко, И.С. Анализ существующего оборудования для тушения лесных пожаров грунтом / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. - 2009. - с. 192-194.
6. Федорченко, И.С. Грунтомет универсальный лесопожарный / И.С. Федорченко, Д.В. Кулижников // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 80-летию СибГТУ. Т. 1. - 2011. - с. 312314.
7. Федорченко, И.С. Обзор теоретических исследований ротационных почвообрабатывающих машин / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. - 2010. - с. 116-117.
8. Федорченко, И.С. Проблемы использования узкоспециализированной лесопожарной техники в современных условиях пожаротушения / И.С. Федорченко, Р.С. Домбровский // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и
молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. -2013. - с. 116-117.
9. Федорченко, И.С. Разработка поворотного рабочего органа лесопожарного грунтомета / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов, С.Н. Дырдин // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. - 2013. - с. 150-152.
10. Федорченко, И.С. Разработка рабочего органа лесопожарного агрегата / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения. Т 1. Красноярск. - 2010. - с. 157-159.
11. Фуряев, В.В. Технология повышения пожароустойчивости лесов / В.В. Фуряев, Г.Д. Главацкий, А.И. Забелин и др. - Красноярск: Институт леса СО РАН, 2000. - 60 с.
12. Фуряев, В.В. Эффективность защитных минерализованных полос в сосновых молодняках / В.В. Фуряев, Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. С. 140152.
