Введение к работе
Актуальность темы. В Концепции развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003-2010 годы ставится задача качественного воспроизводства лесов. Решение поставленных задач возможно путем внедрения в лесное хозяйство новейших достижений науки и техники, обеспечивающих повышение его эффективности.
Лесное хозяйство степной и лесостепной зон имеет свои особенности в технологиях лесовосстановительных работ. В первую очередь это относится к расчистке вырубок от пней. Пни являются основным препятствием для проведения качественных лесокультурных работ, осуществляемые различными машино-тракторными агрегатами (МТА). При движении на вырубке с большим количеством пней их необходимо или корчевать, или понижать, или измельчать При количестве пней более 500 шт/га проводится полосная корчевка. При корчевке за пределы обрабатываемого участка выносится до 80% верхнего плодородного почвы, нарушается структура горизонтов, что приводит к ухудшению приживаемости культур. Таким образом, последствия удаления пней корчевателями рычажного типа предопределили необходимость создания новых технологий и техники, отличных от применяемых в таёжной зоне.
В последнее время в технологических схемах создания культур на вырубках всё чаще используются технологии без корчёвки пней с движением МГА по прямолинейным маршрутам. Прямолинейность движения МГА на вырубках позволяет значительно упростить и практически полностью механизировать процесс создания лесных культур. Сегодня экопомические условия предприятий не позволяют постоянно обновлять имеющийся машино-тракторный парк Поэтому разработка новых технологий по подготовке вырубок под посев (посадку), на базе существующей в лесхозах техники с использованием тракторов, как общего, так и специального назначений, способных осуществлять прямолинейность движения МГА - актуальна. Создание новых рабочих органов, применяемых для измельчения пней, встречающихся на пути движения МГА перспективно Оно позволит в значительной степени повысить качество работ и снизить затраты на лесовосста-новление.
Цель исследований. Повышение эффективности процесса измельчения пней на вырубках за счет применения новой конструкции конической фрезы с жидкостным НЗПОЛНЕ
б^БЛИОТЕКА
' РОс-Л*ИионА.,(Ь, 6
Объекты исследований. Новая коническая фреза с жидкостным наполнителем (КФЖН) для измельчения пней, пераскорчеванные вырубки.
Научная новизна. Обоснованы параметры и режимы резания новой конической фрезы с жидкостным наполнителем. Получены аналитические зависимости сталкивающей силы и силы реакции от угловой скорости и скорости подачи. Предложен новый режим фрезерования пня с его торца с использованием компенсирующей силы жидкости. Изучено влияние жидкостного наполнителя на величину сталкивающей силы и силы реакции в зависимости от степени наполнения корпуса КФЖН и угла наклона оси фрезы. Изучены факторы, влияющие на изгибающий момент, возникающий на валу КФЖН, вследствие действия на нее силы сталкивания
На защиту выносятся.
теоретические обоснования параметров и режимов работы конической фрезы с жидкостным наполнителем;
новая коническая фреза с жидкостным наполнителем для измельчения
пней (патент РФ № 2170005);
результаты экспериментальных исследований новой конической фрезы с
жидкостным наполнителем для измельчения пней;
Достоверность основных положений базируются на результатах фактического материала, полученпого при проведении лабораторных и полевых исследований. Данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартного пакета программ Microsoft Office 2000 и профессионального пакета для обработки и анализа статистической информации Statgraf и Statistica 6.0.
Практическая ценность. Создан макетный образец новой конической фрезы с жидкостным наполнителем, обоснованы его основные параметры и режимы работы. КФЖН позволяет повысить производительность механического разрушения пней на нераскорчеванных вырубках
Основные результаты исследований рекомендуются научным работникам, конструкторам, аспирантам и студентам.
Апробация работы и публикации. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Механизация лесного хозяйства» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2000-2005 г.г.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на : научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2000-2005 г.г), Всероссийской научно-практической конференции с международным уча-
стием в Воронежской государственной лесотехнической академии (2002 г.), объединённом заседании кафедр «Механизация лесного хозяйства», «Лесоводство и лесная таксация», «Теоретическая механика и ТММ», «Технология металлов и материаловедение», «Лесомелиорация», «Прикладная математика», «Садово-парковое и ландшафтное строительство», «Организация и управление инженерными работами», «Мелиоративные и строительные машины» и «Сопротивление материалов и стандартизация» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2005 г.), заседании кафедры «Механизация лесного хозяйства и проектирование машин» (ГОУ ВПО «Воронежская ГЛТА», 2005 г.)
По материалам диссертации опубликовано 11 работ.
Реализация работы. Работа выполнялась по контракту (№43.044 1) Минпромнауки РФ, раздел 2615 - Технологии для удовлетворения потребностей общества во всех видах лесных ресурсов при неистошительном лесопользовании.
Объем и сгруктура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 261 страницу, из них 166 страниц основного текста и 95 страниц приложений. Работа включает 105 рисунков, 104 таблицы и 150 наименований использованных источников, в том числе 11 иностранных.
