Введение к работе
Актуальность темы. Значительная часть современного ле-сокультурного фонда России представляет собой вырубки с разнообразными условиями местопроизрастания, типом и степенью переувлажнения почв, числом пней. Одно из направлений повышения технико-экономической эффективности создания лесных культур на нераскорчеванных вырубках с переувлажненными поч-Еами, преобладающими в лесной зоне Европейской части страны, - разработка и внедрение лесопосадочных агрегатов дискретного действия с образованием оптимального водно-воздушного режима путем формирования микроповышений требуемого объема и размеров. Б настоящее время в качестве базы для лесохозяйст-венных машин, в основном, применяются серийно выпускаемые трелевочные трактора ТДТ-5Э я ТТ-4М. Однако вследствие навешивания специфичного технологического оборудования и выполнения технологических операций в сложных услокіях вырубок возникают значительные колебания и динамические нагрузки в элементах конструкции, отличающиеся как по виду, так и по величине от нагрузок, действующих на элементы конструкции трелевочных тракторов, что приводит к преждевременным отказам и ограничивает эффективность использования машин.
В связи с этим разработка научнообоснованного подхода к проектированию новых и модернизации существующих лесных машин с учетом особенностей их эксплуатационной нагруженности, является.актуальной и имеет большое практическое .значение.
Пель работы. Прогнозирование эксплуатационной нагруженности элементов конструкции лесопосадочных агрегатов в технологических и транспортных режимах, определение влияния эксплуатационных и конструктивных факторов на уровень динамических нагрузок и разработка рекомендаций по их снижению.
Научная новизна работы. Разработаны математические модели, позволяющие определять характер и уровень динамических нагрузок в элементах конструкций лесопосадочных агрегатов в технологических и транспортных режимах. Выполнены исследования динамики с учетом диссипатчвных сил для транспортных режимов: переезда обособленной неровности и движения по выруб-
ке со случайным микропрофилем. Установлено влияние на динамическую нагруженность машины скорости движения, высоты преодолеваемых препятствий, типа подвески корпуса. Определены статистические характеристики нераскорчеванных вырубок, характерных для условий Северо-Запада, предложено устройство для измерения микропрофилей пути, позволяющее механизировать этот процесс и признанное изобретением. Выполнены исследования динамики лесопосадочного агрегата в режиме вертикального фрезерования почвы о учетом многорежимности, с использованием теории Марковских случайных процессов. Получены математические зависимости для определения возбуждающих сил с учетом ударного характера нагрузок при вертикальном фрезеровании. Разработаны рекомендации, позволяющие снизить динамические нагрузки в транспортном и технологическом режимах. При этом установлены совокупности оптимальных параметров, соответствующие минимуму добавочных динамических нагрузок на -манипулятор в технологическом-режиме.
Практическая ценность работы. Предложенные в диссертационной работе методики прогнозирования эксплуатационной на-груженности элементов конструкции лесопосадочных агрегатов в виде алгоритмов и реализующих их программ могут быть использованы в качестве модулей САПР лесопосадочных агрегатов. Их применение позволяет улучшить качество и сократить сроки выполнения проектов. Разработанные в работе рекомендации дают зозмошюсть улучшить динамические характеристики элементов конструкции и повысить эффективность работы лесопосадочных агрегатов.
Реализация работы. Результаты исследований и обоснованные рекомендации использованы в Ленинградском научно-исследовательском институте лесного хозяйства при создании и совершенствовании лесопосадочных агрегатов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры проектирования специальных лесных машин 1990-1992 гг., на научно-технических конференциях в Архангельском лесотехническом институте в 1988, 1990 и 1991 гг.
Публикации. По результатам проведенных исследований
опубликовано четыре печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы 203 с, из них 141 стр. машинописного текста, 39 рисунков, 12 таблиц, список литературы - 139 наименований.