ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ТРЕЛЕВКИ ПУТЕМ ОБОСНОВАНИЯ РЕЙСОВОЙ НАГРУЗКИ ФОРВАРДЕРОВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук БОЖБОВ Владимир Евгеньевич

• БОЖБОВ Владимир Евгеньевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук БОЖБОВ Владимир Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общая часть

1.2. Обзор технических характеристик колесных форвардеров

1.3. Методика расчета производительности колесных форвардеров на трелевке

1.4. Характеристика поверхностей движения лесных машин

1.5. Подходы к описанию процессов взаимодействия движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек

1.5.1. Оценка деформации почвогрунта при воздействии нормальной нагрузки

1.5.2. Нормальная деформируемость почвогрунта

1.5.3. Деформация почвогрунта при воздействии произвольно направленной нагрузки

1.5.4. Влияние времени действия нагрузки на деформацию почвогрунта

1.6. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОХОДИМОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОЛЕСНЫХ ФОРВАРДЕРОВ

2.1. Определение силы сопротивления движению форвардера

2.2. Определение сцепления форвардера с поверхностью почвогрунта

2.3. Расчет производительности колесных форвардеров с учетом почвенно-грунтовых условий лесосеки

2.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3. МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика проведения опытов по определению транспортной скорости форвардера и глубины колеи в зависимости от числа проходов

3.2. Методика определения свойств образцов почвогрунта

3.3. Методика статистической обработки результатов опытов

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты определения физико-механических свойств почвогрунта на экспериментальных трассах

4.2. Результаты замеров транспортной скорости форвардера и глубины колеи

4.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I. Физико-механические характеристики почвогрунта на

экспериментальных трассах

Приложение II. Результаты экспериментов по определению транспортной скорости и глубины колеи

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ТРЕЛЕВКИ ПУТЕМ ОБОСНОВАНИЯ РЕЙСОВОЙ НАГРУЗКИ ФОРВАРДЕРОВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Процесс трелевки - один из важнейших и наиболее ресурсоемких в лесозаготовительном производстве. От того, насколько рационально организован первичный транспорт древесины, во многом зависят показатели деятельности всего лесозаготовительного предприятия. При этом уже на стадии проектирования технологического процесса необходима оценка эффективности работы трелевочной техники (производительность, экологичность, эргономичность и т.д.) исходя из комплекса факторов: состава парка машин, условий работы, показателей самого процесса трелевки (среднее расстояние трелевки, рейсовая нагрузка).

Исследованию и совершенствованию процесса трелевки древесины посвящены труды многих ученых: Г.М. Анисимова, Ю.Ю. Герасимова, Э.Ф. Герца, И.В. Григорьева, В.А. Иванова, В.М. Котикова, В.Г. Кочегарова, А.М. Кочнева, В.К. Курьянова, В.А. Макуева, В.Н. Меньшикова, А.И. Никифоровой, Ф.В. Пошарникова, П.Б. Рябу-хина, В.С. Сюнева, И.Р. Шегельмана, Ю.А. Ширнина и многих других.

Вместе с тем, ряд вопросов нуждается в дальнейшей проработке. Сведения об основных показателях процесса первичного транспорта древесины с использованием колесных форвардеров, сравнительно недавно получивших распространение в России, зачастую недостаточно точно отражают сложные взаимосвязи параметров лесной машины, рейсовой нагрузки, почвенно-грунтовых условий лесосеки с эффективностью первичного транспорта древесины. В частности, наблюдается недостаток в моделях для практической оценки проходимости и производительности колесных фор-вардеров исходя из конкретных природно-производственных условий. Указанное затрудняет выработку практических рекомендаций, направленных на дальнейшее совершенствование процесса трелевки древесины колесными сортиментоподборщи-ками.

В свете этого, тематика настоящей работы, направленная на дальнейшее исследование показателей процесса взаимодействия колесных лесных машин с почвогрун-тами лесосек, представляется актуальной как для теории, так и для практики лесозаготовительного производства.

Степень разработанности темы исследования. На настоящий момент в теории лесозаготовительного производства можно отметить недостаток работ, направленных на выявление нелинейного влияния нагрузки со стороны движителя на сопротивление почвогрунта передвижению машины и показатели сцепления. Существующие методики расчета, в основном, учитывают силы сопротивления и сцепления при помощи односложных коэффициентов без привязки к параметрам машины и величине нагрузки. Общие вопросы движения машин с колесными движителями по бездорожью рассмотрены в теории движения вездеходных средств, однако адаптация этих результатов применительно к задачам лесозаготовительного комплекса требует отдельных исследований.

Цель работы: повышение производительности трелевки древесины колесными форвардерами.

Объект исследования: деформируемые под воздействием движителей колесных форвардеров почвогрунты лесосек.

Предмет исследования: процесс трелевки древесины колесными форварде-

рами.

Задачи исследования:

1. Разработать математическую модель взаимодействия движителя колесного форвардера с почвогрунтом, позволяющую оценить значения сил сопротивления движению и сцепления движителя с поверхностью.

2. Получить зависимости для оценки производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом значения рейсовой нагрузки, при которой соблюдается ограничение по глубине колеи.

3. Получить зависимости для оценки производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом влияния почвенно-грунтовых условий и веса машины с лесоматериалами на транспортную скорость.

4. Получить зависимости для оценки производительности форвардеров при ограничении веса машины с лесоматериалами по сцеплению на слабых грунтах.

5. Получить зависимости для оценки производительности форвардеров при ограничении веса машины с лесоматериалами по высоте максимального порогового препятствия.

Научная новизна: разработана и исследована математическая модель взаимодействия движителя колесного форвардера с почвогрунтом, отличающаяся уточненным учетом влияния рейсовой нагрузки на показатели сопротивления движению и сцепления и позволяющая в практических расчетах обосновать рациональный объем трелюемых лесоматериалов исходя из комплекса критериев оценки технологической эффективности процесса трелевки.

Теоретическая значимость работы. Разработанная математическая позволяет учесть нелинейное влияние физико-механических свойств лесного почвогрунта и нагрузки со стороны движителя на сопротивление почвогрунта деформированию и силу сцепления движителя с деформируемым почвогрунтом, что развивает теоретические представления о взаимодействии движителей колесных лесных машин с поч-вогрунтом.

Практическая значимость работы. Результаты реализации математической модели позволяют на практике обосновать допустимую рейсовую нагрузку форвар-дера с учетом почвенно-грунтовых условий при обеспечении заданных показателей проходимости (выполнение требования о возможности преодоления препятствия заданной высоты, об обеспечении достаточной для исключения буксования силы сцепления), а также прогнозировать транспортную скорость и производительность трелевочной машины в конкретных природно-производственных условиях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель взаимодействия движителя колесного форвардера с лесным почвогрунтом, позволяющая оценить значения сил сопротивления движению и сцепления движителя с поверхностью.

2. Результаты оценки производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом значения рейсовой нагрузки, при которой соблюдается ограничение по глубине колеи.

3. Результаты оценки производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом влияния почвенно-грунтовых условий и веса машины с лесоматериалами на транспортную скорость.

4. Результаты оценки производительности форвардеров при ограничении веса машины с лесоматериалами по сцеплению на слабых почвогрунтах.

5. Результаты оценки производительности форвардеров при ограничении веса машины с лесоматериалами по высоте максимального порогового препятствия. Методология и методы исследования. При проведении исследований основой

послужили работы признанных ученых в области лесозаготовительного производства. Использованы методы сбора и анализа информации. В ходе теоретических исследований применялись методы аппроксимации численных данных и математического анализа. В ходе проведения опытов и обработки опытных данных использовались методы планирования эксперимента и статистической обработки данных.

Степень достоверности результатов исследования обеспечивается использованием в качестве основополагающих разработок признанных ученых в области лесозаготовительного производства, применением современных вычислительных средств и лицензионного программного обеспечения при проведении теоретических исследований и обработке экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация результатов проводилась на ежегодных НТК СПбГЛТУ, ежегодных НТК Лесоинженерного факультета, Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке», Международной научной конференции SGEM-2014 (Болгария) (материалы конференции индексируются в базе Scopus). Основное содержание работы опубликовано в 2 статьях из перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований, общее число публикаций по теме работы составляет 5. Результаты исследований также отражены в отчетах по НИР.

Исследования выполнялись в створе Перечня Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники РФ, (от 07.07.2011 г.) пункт «Рациональное природопользование». Часть материалов работы получена при выполнении НИР № 01201255482 «Разработка теоретических основ сквозных технологических процессов и модульных систем машин лесозаготовительного производства», руководитель, проф. И.В. Григорьев.

Сведения о структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и 2 приложений. Основной текст работы включает в себя 149 страниц основного текста, 48 рисунков, 46 таблиц. Список литературы содержит в себе 100 источников.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общая часть

В лесной промышленности для трелевки древесины все более широкое распространение получают машины с колесным движителем [1] - [4]. Достоинствами таких машин является маневренность, сравнительно высокая скорость движения, что благоприятно сказывается на производительности [1] - [4].

Способность лесных машин перемещаться по волокам с заданной скоростью характеризует специальное эксплуатационно-техническое свойство - проходимость [5]

- [8]. Исследование вопросов проходимости лесных машин необходимо для решения целого ряда актуальных практических задач, перечислим лишь некоторые из них [5]

- [11]:

1. Повышение эффективности использования парка машин в тяжелых почвенно-грунтовых условиях (например, в период распутицы, зимой) [5] - [8].

2. Оптимизация конструкции и обоснование параметров лесных машин, исходя из условия обеспечения максимальной приспособляемости к конкретным условиям их использования [9] - [11].

3. Оптимизация и обоснование показателей трелевки (например, число проходов машины по волоку, обоснование рейсовой нагрузки трелевочной машины и т.д.), исходя из условия обеспечения максимальной приспособляемости техники к конкретным условиям ее использования [9] - [11].

4. Проектирование и создание машин повышенной проходимости для использования в заболоченной местности и районах с глубоким снежным покровом [5] -[11].

С началом машинизации лесосечных работ, в лесной науке непрерывно проводились исследования, направленные на совершенствование параметров машин, обуславливающих их проходимость, а также обоснование рациональных показателей операции трелевки [4], [11] - [13]. Повышение эксплуатационных качеств техники и совершенствование самого процесса трелевки в зависимости от почвенно-грунтовых условий остается актуальной проблемой и по настоящее время [14] - [18]. Одним из центральных вопросов этой проблемы является вопрос исследования процессов взаимодействия движителей лесных машин с поверхностью движения - лесными поч-вогрунтами [19] - [23].

Аналитическое описание процессов, связанных с движением техники по поч-венно-грунтовым поверхностям лесосек значительно сложнее, чем по дорогам с твердым покрытием [7], [8], [24], [25]. Механические свойства почвогрунтов лесосек отличаются исключительной вариативностью и нестабильностью, закономерности их деформирования сложны и до настоящего времени изучены не полно. Для решения множества практически важных задач до сих пор не выработаны общепризнанные подходы [26] - [28], это сужает область практического применения уже накопленных результатов научных исследований. Таким образом, дальнейшие исследования, направленные на систематизацию и последующее развитие представлений о процессах взаимодействия движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек, имеют значение как для теории, так и для практики лесозаготовительного производства.

1.2. Обзор технических характеристик колесных форвардеров

В настоящее время на российском рынке представлены, в основном, колесные форвардеры нескольких компаний: John Deere, Rottne, Ponsse, Valmet (Komatsu), Caterpillar. Выпускаются модификации машин с тремя (шесть колес) и четырьмя (восемь колес) осями, все колеса ведущие.

В таблицах 1.1 - 1.8 приведены сводные данные об основных технических характеристиках предлагаемых на рынке колесных форвардеров.

Таблица 1.1 - Характеристики 8-и колесных форвардеров John Deere [29]

Показатель Модель

810E 1010E 1110E 1210E 1510E 1910E

Масса машины, кг 12950 16500 17300 18100 18400 21800

Грузоподъемность, кг 9000 11000 12000 13000 15000 19000

Мощность двигателя, кВт 100 115,5 136 140 145 186

Максимальное тяговое усилие, кН 110 150 160 175 185 220

Передние шины 22,5-16 24,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20

Задние шины 22,5-16 24,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20

Таблица 1.2 - Характеристики 6-и колесных форвардеров John Deere [29]

Показатель Модель

1010E 1110E 1210E 1510E 1910E

Масса машины, кг 14700 15500 16200 16500 19650

Грузоподъемность, кг 11000 12000 13000 15000 19000

Мощность двигателя, кВт 115,5 136 140 145 186

Максимальное тяговое усилие, кН 150 160 175 185 220

Передние шины 34-14 34-14 34-14 34-14 34-16

Задние шины 24,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20 26,5-20

Таблица 1.3 - Характеристики 8-и колесных форвардеров Caterpillar [30]

Показатель Модель

584 584WD

Масса машины, кг 20230 23088

Грузоподъемность, кг 18000 20000

Мощность двигателя, кВт 204 204

Максимальное тяговое усилие, кН 217 234

Передние шины 750/55-26,5 750/55-26,5

Задние шины 750/55-26,5 750/55-26,5

Таблица 1.4 - Характеристики 6-и колесного форвардера Caterpillar [30]

Показатель Модель

574

Масса машины, кг 17237

Грузоподъемность, кг 14525

Мощность двигателя, кВт 129

Максимальное тяговое усилие, кН -

Передние шины 800/50-26,5

Задние шины 800/50-26,5

Таблица 1.5 - Характеристики 8-и колесных форвардеров Rottne [31]

Показатель Модель

F10 F13 F15 F18

Масса машины, кг 13200 17900 19500 -

Грузоподъемность, кг 9000 13000 14000 -

Мощность двигателя, кВт 116 164 164 187

Максимальное тяговое усилие, кН 139 177 177 220

Показатель Модель

F10 F13 F15 F18

Передние шины 710/40-22,5 710/45-26,5 710/45-26,5 750/55-26,5

Задние шины 710/40-22,5 710/45-26,5 710/45-26,5 750/55-26,5

Таблица 1.6 - Характеристики 8-и колесных форвардеров Ponsse [32]

Показатель Модель

Elephant King Elephant Buffalo King Buffalo Elk Wisent Gazelle

Масса машины, кг 22900 21800 20200 18900 17400 16300 14000

Грузоподъемность, кг 20000 18000 18000 14000 13000 12000 10000

Мощность двигателя, кВт 210 210 210 210 129 129 129

Максимальное тяговое усилие, кН 240 220 210 180 170 160 130

Передние шины - 750/55-26,5 750/50-26,5 780/55-26,5 710/45-26,5 710/45-26,5 800/40-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5 600/50-22,5 710/40-22,5

Задние шины - 750/55-26,5 750/50-26,5 780/55-26,5 750/55-26,5 710/45-26,5 800/40-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5 600/50-22,5 710/40-22,5

Таблица 1.7 - Характеристики 6-и колесных форвардеров Ponsse [32]

Показатель Модель

Elephant Buffalo King Buffalo Elk Wisent

Масса машины, кг 19600 18800 17100 15900 14800

Грузоподъемность, кг 18000 18000 14000 13000 12000

Показатель Модель

Elephant Buffalo Buffalo Elk Wisent

Мощность двигателя, кВт 210 210 210 129 129

Максимальное тяговое усилие, кН 220 210 180 170 160

Передние шины 700/70-34 750/65-34 700/70-26,5 750/65-34 700/55-34 710/55-34 710/55-34 600/65-34 710/55-34 600/65-34

Задние шины 750/55-26,5 750/50-26,5 780/55-26,5 750/55-26,5 710/45-26,5 800/40-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5 710/45-26,5 600/55-26,5

Таблица 1.8 - Характеристики 8-и колесных форвардеров Valmet [33]

Показатель Модель

830.3 835 840TX 845 855.1 865 895

Масса машины, кг 10500 15850 14800 16600 17900 18900 23800

Грузоподъемность, кг 9000 11000 12000 12000 14000 15000 20000

Мощность двигателя, кВт 107 127 130 140 150 158 193

Максимальное

тяговое усилие, 110 156 155 166 182 193 235

кН

Передние шины - - - - - - -

Задние шины - - - - - - -

Анализ сведений о шинах передних и задних колес показывает, что ширина шин находится в пределах 600 - 800 мм, при этом высота шины составляет 50 - 70 % от ширины, а диаметр колес (определяется по диаметру посадочного отверстия) находится в пределах 1,3 - 1,6 м. Масса машины варьируется в пределах от 10 до 24 т. Максимальная грузоподъемность изменяется от 9 до 20 т. Мощность двигателя находится в пределах 100 - 210 кВт, а максимальное тяговое усилие - от 110 до 240 кН. Эти сведения следует учитывать при исследовании взаимодействия колесных движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек.

Кроме того, примечательно следующе обстоятельство: шины лесных машин изготавливаются с несколькими типами рисунков протектора (пример на рисунке 1.1), отличающимися друг от друга шагом, высотой и формой грунтозацепов.

Рисунок 1.1. Пример рисунка протектора шин лесных машин [34]

1.3. Методика расчета производительности колесных форвардеров на трелевке

Сменная производительность форвардера в общем случае определяется по формуле [35], [36]:

36ОО^ГС0

П„ =

СМ 1ср + г + г + ^г + (1-1)

Т Т мл 1 С) Д Т Т и х Ип и Г

где ф1 - коэффициент использования времени смены, Тс - продолжительность смены, ^ - объем пачки, трелюемой машиной, 1СР - среднее расстояние трелевки, М- - время маневров на лесосеке, Р - время на приведение технологического оборудования из транспортного в рабочее состояние и наоборот, QП - объем древесины, захватываемой и погружаемой в грузовой отсек манипулятором за один прием, 1дЗУ - время на доставку грейферного захвата к сортиментам, их захват и укладку в формировочное устройство, иХ - скорость трелевочной машины без груза, иГ - скорость трелевочной машины с грузом .

При определении максимального объема трелюемой древесины учитывают следующие ограничения [36]:

1. Ограничение по грузоподъемности машины.

2. Ограничение по касательной силе тяги машины (сопротивление перемещению машины не должно превышать максимальное тяговое усилие форвардера).

3. Ограничение по сцеплению движителя с грунтом (касательная сила тяги не должна превышать силу сцепления движителя с поверхностью движения - поч-вогрунтом лесосеки).

Кроме того, отметим, что в ряде зарубежных источников приводятся рекомендации по ограничению веса трелевочной машины с грузом, исходя из допустимой глубины колеи после первого прохода машины [37]. Так, например, считается, что максимально допустимая глубина колеи после первого прохода форвардера не должна

превышать 10 см [38], [39], [40]. Это утверждение подкрепляется результатами многолетних наблюдений, в том числе результатами экспериментов по исследованию развития колеи при циклическом воздействии со стороны колесного движителя (то есть при многократном прохождении форвардером одного и того же участка волока). В этой связи возникает вопрос об исследовании производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом соблюдения ограничения по глубине колеи.

Возможность движения транспортного средства с учетом ограничения по силе тяги определяется из условия [36]:

Т ^ Рс, (1.2)

где Т -сила тяги; ¥С -суммарная сила сопротивления движению.

В технических расчетах суммарную силу сопротивления движению принято определять с использованием следующей зависимости [36]:

Рс =Рс +<2р%\ (1.3)

где фС - коэффициент сопротивления движению машины, О - вес машины, р - складочная плотность древесины, g - ускорение свободного падения.

В распространенных методиках расчета скорости движения и производительности лесных машин используют ориентировочные значения коэффициента сопротивления движению, значения которых представлены в таблицах 1.9, 1.10. Таблица 1.9 - Коэффициент сопротивления движению лесных колесных машин [41], [42]

Тип и состояние дороги (опорной поверхности) Значение коэффициента сопротивления движению

Асфальтовая 0,010...0,020

Бетонная 0,008^0,015

Гравийная 0,020...0,025

Щебеночная 0,020...0,030

Грунтовая

Тип и состояние дороги (опорной по- Значение коэффициента сопротивления

верхности) движению

сухая 0,025...0,035

после дождя 0,050.0,150

в распутицу 0,150.0,250

песок сухой 0,100.0,300

Лежневая 0,020.0,030

Волок лесной летний

сухой 0,080.0,120

влажный 0,100.0,150

заболоченный 0,300.0,400

Волок лесной зимний

укатанный 0,050.0,100

неукатанный 0,150.0,250

сухой 0,040.0,060

Снежная

укатанная 0,030.0,050

неукатанная 0,150.0,250

обледенелая 0,020.0,030

Снежная целина 0,100.0,300

Обледенелая 0,015.0,030

Таблица 1.10 - Коэффициент сопротивления движению лесных колесных машин по

волоку [36]

Тип поверхности движения Значение коэффициента сопротивления

движению

плотно укатанный 0,07 - 0,18

Тип поверхности движения Значение коэффициента сопротивления движению

не укатанный 0,10 - 0,25

мягкий -

рыхлый -

Примечательно, что в таблицах 1.9, 1.10 приводятся значения коэффициента сопротивления движению безотносительно веса машины. При этом известны работы [15], [43] - [45], в которых доказан нелинейный характер изменения силы сопротивления перемещению колесной машины в зависимости от ее веса; это свидетельствует о том, что коэффициент сопротивления движению не является постоянной величиной для определенного типа местности.

При известном значении коэффициента сопротивления движению, скорость перемещения машины их и иГ можно рассчитать по формулам:

_ N-ц _ N-ц

и- =тсг' а4)

_ N-ц _ N-ц г ~ рс-(О + Ож) "(15)

где п - коэффициент полезного действия трансмиссии, ¥СХ - сила сопротивления движению соответственно груженого форвардера и форвардера без груза .

Ограничение по сцеплению формулируется следующим образом [36]:

¥СЦ ^ ¥с, (1.6)

В расчетах для полноприводных форвардеров силу сцепления принято определять с использованием зависимости:

¥сц ~ рсц ' (О + X (1.7)

где фС - коэффициент сцепления движителя с поверхностью движения.

Считается, что коэффициент сцепления находится в пределах от 0,3 до 0,6 (для колесной техники) [36], [41], [42].

Рассмотрим влияние почвенно-грунтовых условий на производительность фор-вардеров (на примере машин с колесной формулой 8x8). В последующих расчетах примем следующие исходные данные [35]: ф1 = 0,8; Тем = 7 ч, tмл = 90 с, 1рт = 30 с, Ду = 200 с, Q = 1,5 м3, р = 850 кг/м3, п = 0,8. Массу машины, мощность двигателя по уравнению и максимальное тяговое усилие будем принимать, ориентируясь на данные таблиц 1.1 - 1.8. Объем трелюемых лесоматериалов ограничен только грузоподъемностью машины.

На графике на рисунке 1.1 представлено отношение максимального тягового усилия Т к силе сопротивления движению форвардера ¥С в зависимости от коэффициента сопротивления движению фС.

8 7 6 5 4

[№а3

2 1 0

0.1

0.2

0.3

Фс

0.4

0.5

Рисунок 1.1. Отношение максимального тягового усилия Т к силе сопротивления

движению форвардера ГС

График на рисунке 1.1 показывает, что при изменении коэффициента сопротивления движению в пределах от 0,1 до 0,5, сила сопротивления движению форвардера Ее не превышает по значению максимальное тяговое усилие машины. Таким образом, можно заключить, что для современных колесных форвардеров ограничение объема трелюемых лесоматериалов по максимальной силе тяги не актуально.

Примем в первом приближении, что коэффициент сцепления фСц линейно изменяется в зависимости от коэффициента сопротивления движению фС, при этом значению фс = 0,1 соответствует фсц = 0,6, а значению фс = 0,4 - фсц = 0,3. В этом случае отношение силы сцепления ЕСц к силе сопротивления движению Ес можно представить в виде графика на рисунке 1.2.

6 5 4 3

Есц/Ес

2 1 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Фе

Рисунок 1.2. Отношение силы сцепления БСц к силе сопротивления движению БС

График на рисунке 1.2 показывает, что ограничение веса машины с лесоматериалами может иметь место на сравнительно слабых грунтах. С учетом недостатка сведений об изменении коэффициента сцепления в зависимости от почвенно-грунтовых условий, это обстоятельство указывает на актуальность дополнительных исследований в этой области.

Изменение скорости движения нагруженного форвардера иГ (в зависимости от максимальной грузоподъемности машины [М] и коэффициента сопротивления движению фс) представлено в виде графиков на рисунке 1.3.

0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Фс

Рисунок 1.3. Изменение скорости движения нагруженного форвардера иГ в зависимости от максимальной грузоподъемности машины [М] и коэффициента сопротивления движению ФС: 1 - [М] = 20 т, 2 - [М] = 15 т, 3 - [М] = 10 т

Графики на рисунке 1.3 наглядно показывают существенное влияние коэффициента сопротивления движению на скорость движения нагруженных форвардеров. Видно, что при одинаковом объеме трелюемых лесоматериалов, транспортная скорость машины может меняться в 4-5 раз, в зависимости от условий трелевки. Это, с учетом приведенных выше сведений о связи коэффициента сопротивления движению с весом трелевочной системы и сравнительно слабой проработанности данного вопроса, еще раз показывает важность исследований в области взаимодействия движителей колесных машин с почвогрунтами лесосек.

Последнее утверждение дополнительно подкрепляется графиками на рисунке 1.4, показывающими долю времени перемещения Тп (время движения нагруженной машины в сумме со временем холостого хода) в общей продолжительности цикла трелевки Тц в зависимости от среднего расстояния трелевки 1СР при грузоподъемности форвардера 10 т.

0.4

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Фс

Рисунок 1.4. Доля времени перемещения в общей продолжительности цикла трелевки в зависимости от среднего расстояния трелевки:

1 - 1ср = 500 м, 2 - 1ср = 250 м, 3 - 1ср = 100 м

На рисунках 1.5, 1.6 показано влияние коэффициента сопротивления движению на сменную производительность форвардера при различном среднем расстоянии трелевки (для машины с грузоподъемностью 10 и 20 т соответственно).

140

130

120

п 3 110

ПСМ, м3

100

90

80

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Фс

Рисунок 1.5. Влияние коэффициента сопротивления движению на сменную производительность форвардера ([М] = 10 т): 1 - 1ср = 500 м, 2 - 1ср = 250 м, 3 - 1ср = 100 м

140

п з 130

Псм-> м3

120

^з

2

110

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Фс

Рисунок 1.6. Влияние коэффициента сопротивления движению на сменную производительность форвардера ([М] = 20 т): 1 - 1ср = 500 м, 2 - 1ср = 250 м, 3 - 1ср = 100 м

Графики на рисунке 1.7 показывают зависимость сменной производительности форвардера от коэффициента сопротивления движению при варьировании грузоподъемности машины при различных средних расстояниях трелевки \СР.

Рисунок 1.7. Зависимость сменной производительности форвардера от коэффициента сопротивления движению при варьировании грузоподъемности машины:

а) - 1СР = 100 м, б) - 1СР = 250 м, в) - 1СР = 500 м

Анализ графиков на рисунках 1.5 - 1.7 показывает заметное влияние коэффициента сопротивления перемещению форвардера на его сменную производительность. Это влияние более выражено у форвардеров с небольшой грузоподъемностью, применяемых при трелевке на сравнительно слабых грунтах. На необходимость дополнительных исследований процессов взаимодействия движителей лесных машин с поч-вогрунтами в подобных условиях уже неоднократно указывалось ранее в рамках работ по снижению экологического ущерба лесу [1], [2], [46] - [54].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук БОЖБОВ Владимир Евгеньевич, 2015 год

/ / // //

/ / //

0

500

1000

1500

Оцг, кН

Рисунок 2.6. Осадка в зависимости от нагрузки на колесо (решение уравнения (2.16), почвогрунт с модулем деформации Е = 3 МПа, сплошная линия - Ь = 0,7 м, пунктирная линия - Ь = 0,8 м)

80 70 60 50

д, кПа 40 30 20 10 0

>

У /У

0

0.2 0.4

к, м

0.6

Я, кПа

100 80 60 40 20 0

0

0.05

0.1

И, м

0.15

0.2

Рисунок 2.8. Давление в контакте в зависимости от осадки почвогрунта (почвогрунт с модулем деформации Е = 1 МПа, сплошная линия - Ь = 0,7 м, пунктирная линия -

Ь = 0,8 м)

Например, нагрузка на колесо составляет 50 кН (форвардер с грузоподъемностью 20 т, 4 оси, Ь = 0,7 м), почвогрунт II категории с модулем деформации Е = 1 МПа. В этом случае глубина колеи после прохода колес первой оси по графику на рисунке 2.5 составляет И(1) = 0,127 м. Тогда суммарная глубина колеи после прохода форвар-дера по формуле (2.36) составит И = 0,19 м. Для определения силы сопротивления проинтегрируем зависимость д(И), показанную на графике на рисунке 2.8 в пределах И от 0 до 0,19 м и умножим полученное значение на ширину колеса Ь = 0,7 м. Расчетное значение силы сопротивления качению форвардера составит 7,819 кН.

Результаты расчетов по предложенной методике будут представлены более подробно в разделе 2.3 настоящей главы.

2.2. Определение сцепления форвардера с поверхностью почвогрунта

Сцепление колесного движителя с поверхностью движения является, помимо сопротивления почвогрунта деформированию, еще одним важным фактором, сказывающимся на производительности колесной трелевочной техники. В настоящем разделе рассмотрим вопрос расчета силы сцепления колесного движителя с поверхностью лесного почвогрунта.

Принято считать, что достаточное для движения без пробуксовки сцепление обеспечивается при выполнении двух условий (схемы ограничений представлены на рисунке 2.9) [7], [8]:

Ксц 1 = GwkHpp + F ■ (1 - кн) ■ (q tan% + С0 )> Fc, (2.39)

Ясц2 = V QS - GW > Fc, (2.40)

где кн - коэффициент насыщенности протектора, фР - коэффициент трения резины по грунту, QS - допустимая нагрузка на грунт, ограниченная его несущей способностью.

а) - сцепление ограничено сопротивлением скольжения колеса по грунту в плоскости контакта (условие по формуле (2.39)), б) - сцепление ограничено несущей способностью почвогрунта (условие по формуле (2.40))

Допустимая нагрузка Qs определяется по формуле [7], [8]:

а, = ^ С08Д (2.41)

где qSp - несущая способность массива почвогрунта с учетом отклонения вектора результирующей нагрузки от нормали к поверхности движения, в - угол приложения результирующей нагрузки по отношению к нормали к поверхности движения.

С учетом отклонения вектора нагрузки от нормали, несущая способность определяется по формуле [7], [8], [45]:

Ч5Р = = (О&МАК + Ы2ук + J2N3C0 К )-а2, (2.42)

Коэффициенты К1, К3 в формуле (2.42) определяются по зависимостям [7], [8]:

К = (я-40№пфо)/(я + 4р\тфХ (2.43)

К =(3^- 2р)1(Ъп + 2(), (2.44)

прочие величины, входящие в уравнение (2.42), рассчитываются по формулам (2.27) - (2.35).

Угол приложения результирующей нагрузки в определяется, исходя из значения нормальной нагрузки Ош и касательной реакции массива почвогрунта ЯК:

^ Яг

( = агс1ап-^ (2.45)

Таким образом, для определения сцепления движителя с почвогрунтом необходимо определить касательную реакцию ЯК. Это производится с использованием схемы, представленной на рисунке 2.10.

При повороте колеса относительно мгновенного центра O\ на угол da происходит перемещение точки M на расстояние ds = O\M da. Касательная составляющая dj этого перемещения определяется по формуле:

dj = sin (а - 0)ds = OxM sin (а - 0)da (2.46) Расстояние O\M находится по формулам:

OM = (4- z )tana/cos^ (2.47)

рк = arctan{r^ - (4 - z)]/(4 - z)tanа}, (2.48) где rK - радиус качения колеса:

rK = r -(l -8), (2.49)

где r - радиус колеса, д - коэффициент буксования. Тогда:

dj = [(^- z)/cosa- rK cosa]da (2.50)

a2

j = ¡[(4- z)/cosa- rr cosa](-da) (2.5\)

На участке АВ:

(% — г)/сова = г ^ = г -(а—а) — г • (1 — д)-(вта — вта)

(2.52)

(2.53)

На участке ВС:

]2 = г-(а—а)—г-(1 — д^та — вта2)+

(2.54)

1ап(0,25^ + 0,5а)

Значения углов а1, а2 определяются из схемы на рисунке 2.11 по следующим формулам [7], [8]:

Непосредственно касательная сила ЯК определяется интегрированием (любым численным методом) зависимости напряжений сдвига т от деформаций сдвигау и у2 по участкам:

Известно несколько зависимостей, устанавливающих связь напряжений сдвига т с деформацией у. В работах [7], [8] предложен, среди прочих, следующий подход. Действительная деформация сдвига определяется с учетом ее возрастания по мере приближения напряжений сдвига т к пределу прочности грунта на срез тСР по формуле:

где у0 - деформация сдвига без учета увеличения по мере приближения напряжений сдвига к пределу прочности грунта на срез.

Деформация у0 грунта, заключенного между грунтозацепами, связана с напряжениями сдвига следующей зависимостью:

а = агссо^1 — (к2 + к)/г ] аг = атссо^! — к2/г ]

(2.55)

(2.56)

(2.57)

(2.58)

т ■■

(2.62)

jo =т-tr / Elt (2.59)

где tr - расстояние между грунтозацепами.

После подстановки зависимости (2.59) в формулу (2.58) придем к равенству:

j = т- trTcplbcF-т\ E ], (2.60)

Предел прочности грунта на срез можно рассчитать по формуле:

тсР = qtan% + Co • (l - jltr) (2.61)

После подстановки выражения (2.61) в формулу (2.60) и преобразований относительно т, придем к зависимости т(/):

jEi \t, q tan% + Co •(t - j)] t, [tr qtan % + jEi + Co-

Проиллюстрируем зависимость (2.62) для трех категорий почвогрунта в виде

графиков на рисунке 2.11 (tr = 0,14 м, q = 50 кПа).

35 30 25 20 15 10 5 0

т, кПа

\ 1

"2----

5 —

0

0.05

0.1

/, м

0.15

0.2

Рисунок 2.11. Зависимость напряжений сдвига почвогрунта от деформации сдвига:

Зависимость (2.62) подставляется в формулу (2.57), при этом деформация сдвига у = у'ь у2 определяется по формулам (2.53), (2.54), а пределы интегрирования а1, а2 - по формулам (2.55), (2.56).

После расчета касательной реакции ЯК по формуле (2.57), определение угла приложения результирующей нагрузки в не представляет сложности. Таким образом, возможна проверка выполнения условий обеспечения сцепления движителя с поверхностью почвогрунта по формулам (2.39), (2.40).

Еще одним важным показателем является коэффициент тяги, который, в свою

очередь, определяется по формуле [7], [8]:

р — р

рт = СЦ С

' (2.63)

С его помощью можно оценить высоту пороговой неровности (т.е. максимальную высоту неровности, которую колесо машины может преодолеть), которую принято оценивать по следующей формуле [7], [8]:

Нп = Я •

-1 1 Л

л/1 + Р2т

(2.64)

у "V ' VТ у

где Я - радиус колеса, фт - коэффициент тяги.

Два последних уравнения образуют еще одно ограничение на объем трелюемой пачки лесоматериалов.

2.3. Расчет производительности колесных форвардеров с учетом почвенно-грунтовых условий лесосеки

Для удобства последующих расчетов проанализируем зависимости ряда технических характеристик форвардеров друг от друга. На рисунках 2.12 - 2.19 представлены графики (построены по данным таблиц 1.1 - 1.8), показывающие зависимость грузоподъемности машин [М] [т] от их массы М [т], мощности двигателя N [кВт] и максимального тягового усилия ТМАх [кН] от грузоподъемности [М] [т].

25

н 20

,ь т с

он15

м

е

ъ

д

§ 10

о

з у

ур

5

0

У = 3.6124ea0739x R2 = 0.9317 о УХ)

оо/ с>>0 о

о ^ееГо

10

15 20

Масса машины, т

25

Рисунок 2.12. Зависимость грузоподъемности восьмиколесных форвардеров от

массы

250

н

^ 200

ьЯ ч

(и

§ 150

к «

«

£ 100 о

0 И

1 50

0

10 15 20 25

Масса машины, т

Рисунок 2.13. Зависимость мощности двигателя восьмиколесных форвардеров от

массы

о В °

у = 8./3 18Х R2 = 0.8597 о

"ОО $ о

0

10 15 20

Грузоподъемность машины, т

25

5

300 250

е и л и

с

у

е о в

вог

^ К 150

е к150

о н ь

200

и с

сак

100 50 0

у = 20.719х08157

R2 = 0.9438

/о

5

10 15 20

Грузоподъемность машины, т

25

Рисунок 2.15. Зависимость максимального тягового усилия восьмиколесных форвар-

деров от грузоподъемности

25

20

ь т с о н м е

ъ

д

о п о

озу

урГ

15

10

5

0

14 15 16 17 18

Масса машины, т

19

20

| 200

&Я ч

(и

Й 150

кч

к «

«

£ 100 о о к В

о 2

50

0

о о

У ] у = 9.4329х -- - --------

--о о о о

14 15 16 17 18

Масса машины, т

19

20

Рисунок 2.17. Зависимость мощности двигателя шестиколесных форвардеров от

массы

250

200

я л е теа

г и

в

д

ё 100

150

о

н щ

о

50

0

у = 10.772х10012 Я2 = 0^403

о ^^^^

^^^^ о

о

^^¡з^о о

10

12 14 16 18

Грузоподъемность машины, т

20

£ 250

у = 28.012Х07032

е о в

200

150

е о н ь

100

10

12 14 16 18

20

Грузоподъемность машины, т

Рисунок 2.19. Зависимость максимального тягового усилия шестиколесных форвар-

деров от грузоподъемности

Анализ данных графиков на рисунках 2.12 - 2.19 показывает, что между характеристиками форвардеров присутствуют определенные связи. По результатам статистической обработки сведений производителей при помощи метода наименьших квадратов, можем записать следующие приближенные уравнения: - для восьмиколесных форвардеров:

[м] = 3,6124ехр(0,0739м), N = 8,7318м, N = 17,194[м ]°8315, Т = 20,719[м ]0 8157,

(2.65)

(2.66)

(2.67)

(2.68)

N = 9,4329м, (270)

N = 10,772[М ]1,0012, (2.71)

Т = 28,012[М ]07032, (2.72)

С учетом удовлетворительного значения коэффициентов детерминации Я2 уравнений (2.65) - (2.72), полученные приближенные зависимости, на наш взгляд, удобно использовать в последующих технических расчетах производительности колесных форвардеров.

Сменная производительность форвардера в общем случае определяется по формуле (1.1):

3600^Тб

П„„ =

СМ

1ср +1 + ( + ^ + 1ср 1 1МЛ 1 1РТ 1 ^ 1ДЗУ 1

т т мл ' Д ТI

и X ^П и Г

где ф1 - коэффициент использования времени смены, Тс - продолжительность смены, Q - объем пачки, трелюемой машиной, 1ср - среднее расстояние трелевки, М- - время маневров на лесосеке, Р - время на приведение технологического оборудования из транспортного в рабочее состояние и наоборот, QП - объем древесины, захватываемой и погружаемой в грузовой отсек манипулятором за один прием, 1дЗУ - время на доставку грейферного захвата к сортиментам, их захват и укладку в формировочное устройство, ^ - скорость трелевочной машины без груза, Uг - скорость трелевочной машины с грузом.

Скорость перемещения машины ^ и Uг можно рассчитать по формулам (1.4),

(1.5):

и, = ^,

Х р

СХ

иг =

г р

± СГ

Исходные данные для расчета представлены в таблице 2.2. Таблица 2.2 - Исходные данные для расчета производительности колесных форварде-ров на трелевке в зависимости от почвенно-грунтовых условий

Показатель Единица измерения Минимальное значение Максимальное значение Интервал изменения

Число осей форвардера - 3 4 1

Максимальная грузоподъемность форвардера т 10 20 5

Отношение массы груза к максимальной грузоподъемности форвардера - 0,5 1 0,75

Ширина шин м 0,7 0,8 0,1

Расчеты произведены для почвогрунтов I, II, III категории. Мощность двигателя N, максимальное тяговое усилие T и масса форвардера M рассчитывались в зависимости от максимальной грузоподъемности [M] по формулам (2.65) - (2.68) для четырехосных форвардеров и (2.69) - (2.72) - для трехосных. Складочная плотность древесины принималась равной 850 кг/м3. Нагрузка на колесо определялась делением общего веса машины с грузом на число колес. Транспортная скорость и скорость форвардера без груза рассчитывались по формулам (1.4), (1.5), для расчета производительности было использовано выражение (1.1).

При реализации модели физико-механические свойства почвогрунта были выражены через модуль деформации по выражениям (2.1) - (2.4), (2.7). Основное урав-

нение, связывающее глубину колеи и давление представлено формулой (2.16), в которой вспомогательные коэффициенты определяются по формулам (2.17), (2.18), давление и площадь пятна контакта по формулам (2.19), (2.22) - (2.24), несущая способность почвогрунта задана формулами (2.25) - (2.35). Сила сопротивления качению колеса, обусловленная сопротивлением почвогрунта, рассчитывается по формуле (2.36). Влияние числа проходов (числа осей форвардера) на показатели процесса оценивается по формулам (2.37), (2.38). Силу сцепления движителя с почвогрунтом по (2.40) определяет допустимая нагрузка на грунт, ограниченная его несущей способностью по (2.41) - (2.45), (2.52) - (2.57), (2.62). Высота пороговой неровности, которую машина может преодолеть, рассчитывается по формулам (2.63), (2.64). Результаты реализации модели представлены в таблицах 2.3 - 2.14.

Таблица 2.3 - Результаты расчетов показателей процесса трелевки (почвогрунты III категории, 3-осный форвардер, ширина шин 0,7 м)

[М], т К, % 10 10 10 15 15 20

50 75 100 50 75 50

фт 0,09 -0,13 -0,33 -0,09 -0,39 -0,36

фСОПР 0,28 0,43 0,52 0,41 0,57 0,57

фСЦ 0,37 0,29 0,19 0,32 0,18 0,21

[Ы м 0,01 - - - - -

а, м3 5,9 8,8 11,8 8,8 13,2 11,8

Сц, кН 62,39 70,56 54,21 38,88 30,7 56,02

ит, м/с 1,82 - - - - -

Пх, м/с 2,47 - - - - -

^(1), м 0,19 0,34 0,5 0,32 0,53 0,45

^(10), м 0,47 0,85 1,23 0,8 1,31 1,11

^(50), м 0,88 1,61 2,32 1,52 2,48 2,09

Я(100), м3 108 - - - - -

[М], т К, % 10 10 10 15 15 20

50 75 100 50 75 50

П(250), М3 86 - - - - -

П(500), М3 64 - - - - -

Таблица 2.4 - Результаты расчетов показателей процесса трелевки (почвогрунты III категории, 3-осный форвардер, ширина шин 0,8 м)

[М], т Кь, % 10 10 10 15 15 15 20 20

50 75 100 50 75 100 50 75

фт 0,15 0,04 -0,1 0,05 -0,18 0,16 -0,04 -0,18

фСОПР 0,23 0,32 0,43 0,31 0,47 0,08 0,39 0,43

фСЦ 0,38 0,36 0,33 0,36 0,3 0,24 0,35 0,25

[лп], М 0,02 - - - - - - -

а, м3 5,9 8,8 11,8 8,8 13,2 17,6 11,8 17,6

Gw, кН 49,89 56,02 43,76 62,39 70,56 54,21 38,88 30,7

Пт, м/с 2,25 - - 1,61 - - - -

Пх, м/с 3,07 - - 2,24 - - - -

Л(1), м 0,15 0,25 0,37 0,24 0,41 0,54 0,33 0,52

Л(10), м 0,36 0,62 0,93 0,59 1,03 1,34 0,81 1,29

Л(50), м 0,69 1,17 1,75 1,1 1,94 2,52 1,54 2,43

П(100), м3 112 - - 118 - - - -

П(250), м3 92 - - 97 - - - -

П(500), м3 71 - - 75 - - - -

категории, 4-осный форвардер, ширина шин 0,7 м)

[М], т К, % 10 10 10 15 15 15 20 20

50 75 100 50 75 100 50 75

фт 0,12 - -0,21 0,01 -0,32 -0,38 -0,1 -0,53

фСОПР 0,26 0,37 0,51 0,35 0,57 0,56 0,45 0,71

фСЦ 0,38 0,36 0,29 0,36 0,25 0,18 0,35 0,19

[Ы м 0,01 - - - - - - -

а, м3 5,9 8,8 11,8 8,8 13,2 17,6 11,8 17,6

Сш, кН 52,92 40,66 46,79 23,03 26,09 29,16 32,82 37,42

ит, м/с 1,97 - - 1,42 - - - -

их, м/с 2,69 - - 1,97 - - - -

^(1), м 0,13 0,22 0,34 0,21 0,39 0,53 0,3 0,5

А(10), м 0,32 0,55 0,85 0,52 0,96 1,31 0,74 1,25

А(50), м 0,6 1,04 1,61 0,98 1,8 2,48 1,39 2,37

Я(юо), м3 110 - - 116 - - - -

П(250), м3 88 - - 93 - - - -

П(500), м3 67 - - 71 - - - -

Таблица 2.6 - Результаты расчетов показателей процесса трелевки (почвогрунты III

категории, 4-осный форвардер, ширина шин 0,8 м)

[М], т Кь, % 10 10 10 15 15 15 20 20 20

50 75 100 50 75 100 50 75 100

фт 0,17 0,08 -0,02 0,09 -0,05 -0,25 0,02 -0,23 -0,17

фСОПР 0,22 0,29 0,38 0,28 0,41 0,55 0,34 0,55 0,41

фСЦ 0,39 0,37 0,36 0,37 0,36 0,3 0,36 0,32 0,25

[Ы м 0,02 0,01 - 0,01 - - - - -

[М], т 10 10 10 15 15 15 20 20 20

Кь, % 50 75 100 50 75 100 50 75 100

а, м3 5,9 8,8 11,8 8,8 13,2 17,6 11,8 17,6 23,5

Сш, кН 52,92 40,66 46,79 23,03 26,09 29,16 32,82 37,42 42,02

Цт, м/с 2,29 1,54 - 1,77 - - 1,49 - -

Цх, м/с 3,12 2,38 - 2,46 - - 2,14 - -

к(1), м 0,11 0,17 0,25 0,16 0,28 0,41 0,22 0,38 0,52

Л(ю), м 0,27 0,42 0,62 0,4 0,69 1,03 0,54 0,96 1,29

Л(50), м 0,5 0,79 1,17 0,75 1,31 1,94 1,02 1,8 2,43

П(100), м3 112 118 - 119 - - 124 - -

П(250), м3 92 97 - 100 - - 105 - -

П(500), м3 71 75 - 78 - - 84 - -

Таблица 2.7 Результаты расчетов показателей процесса трелевки (почвогрунты II ка-

тегории, 3-осный форвардер, ширина шин 0,8 м)

[М], т 10 10 10 15 15 15 20 20 20

Кь, % 50 75 100 50 75 100 50 75 100

фт 0,36 0,32 0,28 0,32 0,27 0,22 0,3 0,23 0,13

фСОПР 0,07 0,09 0,11 0,08 0,12 0,16 0,1 0,15 0,2

фСЦ 0,43 0,41 0,39 0,41 0,39 0,38 0,4 0,38 0,33

[Лп], м 0,09 0,07 0,06 0,08 0,06 0,04 0,06 0,04 0,01

а, м3 5,9 8,8 11,8 8,8 13,2 17,6 11,8 17,6 23,5

Сцт, кН 62,39 70,56 54,21 38,88 30,7 34,79 56,02 43,76 49,89

Цт, м/с 7,29 5,15 3,67 5,89 3,73 2,47 5,1 2,99 1,97

Цх, м/с 9,94 7,95 6,34 8,18 5,91 4,38 7,3 4,93 3,66

Л(1), м 0,04 0,06 0,09 0,06 0,1 0,15 0,08 0,14 0,21

Л(10), м 0,08 0,12 0,17 0,12 0,19 0,3 0,15 0,27 0,42

Л(50), м 0,13 0,2 0,28 0,19 0,31 0,47 0,24 0,43 0,66

[М], т Кь, % 10 10 10 15 15 15 20 20 20

50 75 100 50 75 100 50 75 100

П(юо), м3 125 131 134 131 135 137 135 138 139

П(250), М3 116 122 125 123 127 128 128 130 130

П(500), М3 104 110 112 112 115 115 117 118 117

Таблица 2.8 - Результаты расчетов показателей процесса трелевки (почвогрунты II категории, 3-осный форвардер, ширина шин 0,7 м)