from 22.05.2002 until now
Voronezh, Voronezh, Russian Federation
Russian Federation
UDK 629 Техника средств транспорта
The advantages are described, as well as the possibilities inherent in timber tractors with trailers-dissolutions to achieve high technical and economic indicators, significantly exceeding those of single timber vehicles, as well as other comparable layouts of timber haulers. The analysis of the scientific works of foreign authors was carried out, which made it possible to identify the most significant factors on which the efficiency of the process of hauling long-length timber products by timber tractors with dissolution trailers depends. The existing conditions for the hauling of long-length timber in the Russian Federation by timber tractors with a trailer, as well as the negative consequences of their operation in difficult road and climatic conditions, are considered. It has been established that the insufficient equipping of logging roads is accompanied for logging road trains by a forced unsteady mode of movement, which leads to failure due to the impact of alternating loads from the side of the trailer-dissolution with timber of the pivot assembly of the rotary conic devices of a timber tractor. In order to increase the efficiency of timber tractors with trailers-dissolutions, as well as to minimize the negative impact on the pivot assembly of alternating loads from the inertia forces of the trailer-dissolution with timber materials, a promising scheme of a recuperative spring-hydraulic rotary conical device is proposed. The necessary and sufficient tasks for the creation and practical use of the proposed device are formulated.
TURNING BONED DEVICE, ENERGY RECOVERY, RELEASE TRAILER, TIMBER TRACTOR, TIMBER ROAD, BRAKING, TIMBER REMOVAL, E FFICIENCY.
|
DOI:
|
|
|
УДК 629.3.-17
|
|
|
05.22.10 – эксплуатация автомобильного транспорта
|
|
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНСТРУКЦИИ ЛЕСОВОЗНОГО АВТОПОЕЗДА РЕКУПЕРАТИВНОГО ПРУЖИННО-ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КОНИКОВОГО УСТРОЙСТВА
|
RELEVANCE OF THE DEVELOPMENT AND USE IN THE STRUCTURE OF A TILLER ROAD TRAIN OF A REGENERATIVE SPRING-HYDRAULIC BONED DEVICE
|
|
Посметьев Валерий Иванович доктор технических наук, профессор, профессор кафедры машиностроительных технологий ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ
|
Posmetev Valerii Ivanovich doctor of technical sciences, professor, professor of the department of engineering technologies Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF
|
|
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ e-mail: 8888nike8888@mail.ru
|
candidate of technical sciences, associate professor, associate professor of production, repair and operation of cars Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF e-mail: 8888nike8888@mail.ru
|
|
Матяшов Алексей Евгеньевич аспирант кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ
|
Matyashov Aleksei Evgenevich post-graduate student of department of production, repair and operation of cars Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov", Voronezh, RF
|
|
Аннотация. Описаны преимущества, а также возможности, заложенные в лесовозные тягачи с прицепами-роспусками для достижения высоких технико-экономических показателей, существенно превышающих аналогичные показатели одиночных лесовозных автомобилей, а также других сравниваемых компоновок лесовозных автопоездов. Выполнен анализ научных работ зарубежных авторов, позволивший выявить наиболее значимые факторы, от которых зависит эффективность процесса вывозки длинномерных лесоматериалов лесовозными тягачами с прицепами-роспусками. Рассмотрены существующие условия вывозки длинномерных лесоматериалов в РФ лесовозными тягачами с прицепами-роспусками, а также негативные последствия их эксплуатации в сложных дорожных и природно-климатических условиях. Установлено, что недостаточная обустроенность лесовозных дорог сопровождается для лесовозных автопоездов вынужденным неустановившимся режимом движения, который приводит к выходу из строя по причине воздействия знакопеременных нагрузок со стороны прицепа-роспуска с лесоматериалами шкворневого узла поворотного коникового устройства лесовозного тягача. Предложена с целью повышения эффективности лесовозных тягачей с прицепами-роспусками, а также сведения к минимуму негативного воздействия на шкворневой узел знакопеременных нагрузок от сил инерции прицепа-роспуска с лесоматериалами перспективная схема рекуперативного пружинно-гидравлического поворотного коникового устройства. Сформулированы необходимые и достаточные задачи для создания и практического использования предлагаемого устройства.
|
Annotation. The advantages are described, as well as the possibilities inherent in timber tractors with trailers-dissolutions to achieve high technical and economic indicators, significantly exceeding those of single timber vehicles, as well as other comparable layouts of timber haulers. The analysis of the scientific works of foreign authors was carried out, which made it possible to identify the most significant factors on which the efficiency of the process of hauling long-length timber products by timber tractors with dissolution trailers depends. The existing conditions for the hauling of long-length timber in the Russian Federation by timber tractors with a trailer, as well as the negative consequences of their operation in difficult road and climatic conditions, are considered. It has been established that the insufficient equipping of logging roads is accompanied for logging road trains by a forced unsteady mode of movement, which leads to failure due to the impact of alternating loads from the side of the trailer-dissolution with timber of the pivot assembly of the rotary conic devices of a timber tractor. In order to increase the efficiency of timber tractors with trailers-dissolutions, as well as to minimize the negative impact on the pivot assembly of alternating loads from the inertia forces of the trailer-dissolution with timber materials, a promising scheme of a recuperative spring-hydraulic rotary conical device is proposed. The necessary and sufficient tasks for the creation and practical use of the proposed device are formulated. |
|
Ключевые слова: ПОВОРОТНОЕ КОНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО, РЕКУПЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ, ПРИЦЕП-РОСПУСК, ЛЕСОВОЗНЫЙ ТЯГАЧ, ЛЕСОВОЗНАЯ ДОРОГА, ТОРМОЖЕНИЕ, ВЫВОЗКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
|
Keywords: TURNING BONED DEVICE, ENERGY RECOVERY, RELEASE TRAILER, TIMBER TRACTOR, TIMBER ROAD, BRAKING, TIMBER REMOVAL, E FFICIENCY.
|
|
1Автор для ведения переписки |
|
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Транспорт играет исключительно важную роль во всех сферах экономики, в том числе и в лесозаготовительной промышленности. Представляя собой наиболее трудоемкую и дорогостоящую операцию, вывозка лесоматериалов, также является решающей стадией лесозаготовительного производства, которая определяет успешную работу лесозаготовительных предприятий. Кроме этого, транспорт, используемый для вывозки лесоматериалов, выполняет важную связующую роль между производствами лесопромышленного комплекса РФ. Характерной особенностью развития в РФ транспорта леса является постоянное возрастание доли автомобильного транспорта, задействованного в процессе вывозки лесоматериалов, которая в настоящее время превысила уже 85 %. Также прослеживается возрастание расстояний вывозки лесоматериалов лесовозными автопоездами, по причине деконцентрации разрабатываемых лесосек. Кроме этого, вывозка лесоматериалов во многом определяет их конечную себестоимость. Транспортная составляющая в общей себестоимости заготовки лесоматериалов достигает 44-50 %. Самым распространенным способом повышения производительности процесса вывозки лесоматериалов, является использование лесовозных автопоездов. Для вывозки длинномерных лесоматериалов в виде хлыстов наиболее широкое распространение получили лесовозные тягачи с прицепами-роспусками. Это связано, прежде всего, с преимуществами таких лесовозных автопоездов, а также с возможностями, заложенными в них для достижения высоких технико-экономических показателей, существенно превышающих аналогичные показатели одиночных лесовозных автомобилей, а также других сравниваемых компоновок автопоездов [1].
Наиболее значимыми преимуществами таких автопоездов перед одиночными лесовозными автомобилями, являются: их производительность, которая при одинаковых природно-климатических и дорожных условиях в 1,5-2 раза больше; меньшие стоимость изготовления и затраты на хранение прицепов-роспусков, более простая конструкция и высокая надежность; меньшая материалоемкость и удельный собственный вес, приходящиеся на единицу грузоподъемности; большая заработная плата у водителей; увеличенные в 1,5 раза грузоподъемность и грузовместимость, без существенного усложнения конструкции лесовозного автопоезда; большая в 2,5 раза при почти равном среднем расстоянии вывозки лесоматериалов сменная выработка; увеличенная на 112 % часовая транспортная работа, несмотря на незначительное сокращение значения среднетехнической скорости движения; сниженный на 33 % расход топлива на единицу выполненной работы. В сравнении с двумя одиночными лесовозными автопоездами на лесовозный тягач с прицепом-роспуском затрачиваются меньшие отчисления на амортизацию и ремонт, а также меньшее количество расходуемого топлива и эксплуатационных материалов. Кроме этого, лесовозные тягачи с прицепами-роспусками обладают лучшим использованием энергетических и эксплуатационных возможностей, что способствует повышению производительности вывозки лесоматериалов. Также им характерна еще одна особенность, которая заключается в меньшей трудоемкости технического обслуживания и ремонта прицепа-роспуска, и, как следствие в снижении расходов на их осуществление. Их использование позволяет устранить разрыв между грузоподъемностью одиночных лесовозных автомобилей за счет повышения максимальной грузоподъемности почти в 2 раза ряда этих автомобилей по сравнению базовыми их вариантами. Сравнение такого лесовозного автопоезда с лесовозным автомобилем с двухосным прицепом показывает, что: сменная выработка лесовозных тягачей с прицепами-роспусками на 26 % выше при почти равном среднем расстоянии вывозки лесоматериалов; несмотря на незначительное сокращение значения среднетехнической скорости движения лесовозного тягача с прицепом-роспуском, часовая транспортная работа такого лесовозного автопоезда на 32 % выше; расход топлива лесовозным тягачом с прицепом-роспуском на единицу выполненной работы ниже на 17 % [2, 3].
1. Budalin S. V. Ocenka effektivnosti lesovoznih avtopoezdov na etapah vibora i ekspluatacii [Evaluation of the efficiency of timber road trains at the stages of selection and operation]. Textbook allowance. - Yekaterinburg : Ural. state forest engineering un-t, 2014. - 215 p. (In Russ.).
2. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Posmetev V. V., Matyashov A. E. Sovershenstvovanie sis-temi rekuperacii energii lesovoznogo tyagacha s pricepom-rospuskom [Improving the energy re-covery system of a timber tractor with a trailer-dissolution]. Forestry journal. 2021 - № 2 (42) - pp. 149-165 : doi :https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.2/14. (In Russ.).
3. Nikonov V. O. Sovremennoe sostoyanie, problemi i puti povisheniya effektivnosti lesovoznogo avtomobilnogo transporta [Current state, problems and ways to improve the efficiency of timber road transport]. Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "VGLTU". - Voronezh, 2021. - 202 p. (In Russ.).
4. Mark W. Brown Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight On Payload Efficiency : An Australian Case Study. Forests 2021, 12, 855. - 11 p. : doi :https://doi.org/10.3390/f12070855.
5. Philip Chevalier Cost Analysis of Weyerhaeuser is Pembina Timberlands Log Haul. Faculty of natural resources management Lakehead University, April 6, 2018. - 54 p.
6. Marco Zoric, Marijan Susnjar, Zdravko Pandur, Kristijan Mihaljevic Potrosnja goriva I emisija staklenickih plinova pri kamionskom prijevozu drva u hrvatskom sumarstvu. nova meh. Sumar. 35(2014). pp. 89-97.
7. Teijo Palander, Kalle Karha Improving Energy Efficiency in a Synchronized Road - Transportation System by Using a TFMC (Transportation Fleet - Management Control) in Finland. Energies 2019, 12, 670, 15 p. : doi https://doi.org/10.3390/en12040670.
8. Xi Zhang Development of a Driver Assistance System for Long Timber Transportation Trucks to Improve Tracking Behavior. 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) Baden - Baden, Germany, June 5-9, 2011. - pp. 557-562 : doi https://doi.org/10.1109/ivs.2011.594 0577.
9. Joseph L. Conrad IV Costs and Challenges of Log Truck Transportation in Georgia, USA. Forests 2018, 9, 650 - 14 p. Bibliogr.: pp. 12-14 : doi https://doi.org/10.3390/f9100650.
10. Michal Allman, Zuzana Dudakova, Martin Jankovsky, Jan Merganic Operational Parameters of Logging Trucks Working in Mountainous Terrains of the western Carpathians. Forests 2021, 12, 718 - 13 p. : doi :https://doi.org/10.3390/f12060718.
11. Siril Yella, Mark Dougherty Automatically Detecting the Number of Logs on a Timber Truck. Journal of Intelligent Systems 2013 ; 22(4) : 417-435 : doi https://doi.org/10.1515/jisys.2013.0026.
12. Grzegorz Trzcinski, Tadeusz Moskalil, Rafal Wojtan Total Weight and Axle Loads of Truck Units in the Transport of Timber Depending on the Timber Cargo. Forests 2018, 9, 164 : doi :https://doi.org/10.3390/f9040164.
13. Grzegorz Trzcinksi, Waldemar Sieniawski, Tadeusz Moskalik Effects of Timber Loads on Gross Vehicle Weight. Folia Forestalia Polonica, Series A, 2013, Vol. 55(4), pp. 159-167 : doi :https://doi.org/10.2478/ffp-2013-0017.
14. Visockii M. S., Belenkii Yu. Yu., Gileles L. H. Gruzovie avtomobili [Trucks]. M. : Mashinostroenie, 1979. - 384 p. (In Russ.).
15. Zakin Ya. H. Prikladnaya teoriya dvijeniya avtopoezda [Applied theory of road train movement]. Publishing House Transport, 1967. - 257 p. (In Russ.).
16. Visockii M. S., Grishkevich A. I., Gileles L. H. i dr. Podvijnoi sostav [Rolling stock]. Textbook. allowance. Mn. : Vys. shk., 1989. - 240 p. (In Russ.).
17. Prihodko V. I. Sovershenstvovanie konstrukcii lesovoznih avtopoezdov KRAZ na osnove vipolneniya kompleksa raschetnih i eksperimentalno-konstruktorskih rabot [Improving the design of KRAZ logging road trains based on the implementation of a set of design and experimental design work]. Specialty 05.06.02 "Machines and mechanisms of logging, forestry and woodworking industries" : dis. … cand. tech. Sciences ; Kremenchug association for the production of heavy vehicles "AvtoKrAZ". - Kremenchug, 1984. - 303 p. (In Russ.).
18. Guidelines for assessing the dynamic parameters of pipe transport road trains R 311-78. Ministry of Construction of Oil and Gas Industry Enterprises. All-Union Scientific Research Institute for the Construction of Main Pipelines VNIIST, 1978. - 38 p. (In Russ.).
19. V I Posmetev, V O Nikonov and V V Posmetev Efficiency evaluation of energy recovery in the bunk of a timber truck based on the results of simulation modelling. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 875 (2021) 012030, Forestry-2021 : doi :https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012030.
20. Certificate of state registration of the computer program. Program for modeling the movement of a timber tractor with a trailer-dissolution and a recuperative bunk device of a timber platform / V. I. Posmetiev, V. O. Nikonov, V. V. Posmetiev ; copyright holder Voronezh State Forestry Engineering University named after G. F. Morozova. - №. 2021666286 ; dec. 06.10.2021 ; registered in the Register of Computer Programs on 10.13.2021. (In Russ.).
21. Certificate of state registration of the computer program / Posmetiev V. I., Nikonov V. O., Posmetyev V. V. Program for modeling the operation of a recuperative bunk device of a timber road train; copyright holder Voronezh State Forest Engineering University named after G. F. Morozova. - №. 2021681943 ; dec. 12.27.2021 ; registered in the Register of Computer Programs on 12.27.2021. (In Russ.).
22. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Avdyuhin A. V., Matyashov A. E. Analiz effektivnosti konstrukcii lesovoznih ploschadok, ustanavlivaemih na lesovoznih tyagachah s pricepami-rospuskami [Analysis of the effectiveness of the structures of logging sites installed on logging tractors with drop trailers]. Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2020. - V. 1, №. 1 (31). - P. 40-57. (In Russ.).
23. Posmetev V. I., Nikonov V. O., 23 Posmetev V. V., Matyashov A. E. Rezultati kompyuternogo modelirovaniya rekuperacii energii v povorotnom konikovom ustroistve lesovoznogo avtopoezda [The results of computer simulation of energy recovery in the rotary bunk device of a timber road train]. Proceedings of the international scientific-practical conference Energy efficiency and energy saving in modern production and society : materials of the international scientific-practical conference. - Voronezh : Voronezh State Agrarian University, 2021. - P. 386-391. (In Russ.).
24. Posmetev V. I., Nikonov V. O., 23 Posmetev V. V., Matyashov A. E. Ocenka effektivnosti raboti rekuperativnogo gidroprivoda lesovoznogo tyagacha s pricepom-rospuskom [Evaluation of the efficiency of the regenerative hydraulic drive of a timber tractor with a trailer-dissolution]. Proceedings of the All-Russian scientific and technical conference Innovative technologies in road transport. - Voronezh : FGBOU VO VGLTU im. G. F. Morozova, 2021. - S. 19-24 : doi :https://doi.org/10.34220/ITRT2021_19-24. (In Russ.).
25. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Matyashov A. E., Silchenko A. V. Razrabotka perspektivnoi konstrukcii rekuperativnogo konikovogo ustroistva lesovoznogo avtopoezda [Development of a promising design of a recuperative conic device for a logging road train]. Proceedings of the All-Russian scientific and technical conference "Problems of the operation of road transport and ways to solve them based on advanced technologies", 2021. - P. 4-7 : doi :10.34220/ PRTOPT2021_4-7.
