Forestry Engineering Journal Forestry Engineering Journal Лесотехнический журнал 2222-7962 22793 10.12737/article_5b97a15e077cc5.51055673 Технологии. Машины и оборудование TECHNOLOGIES. MACHINERY AND EQUIPMENT Технологии. Машины и оборудование Features of numerical integration of the system of differential equations of the working process of soil-cultivating machine with a hydraulic drive for the prevention and suppression of forest fires Особенности численного интегрирования системы дифференциальных уравнений рабочего процесса почвообрабатывающей машины с гидроприводом для профилактики и тушения лесных пожаров Бартенев Иван Михайлович Bartenev Ivan Mihaylovich kafedramehaniza@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Попиков Петр Иванович Popikov Petr Ivanovich popikovpetr@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шаров Андрей Викторович Sharov Andrey Viktorovich Шерстюков Никита Александрович Sherstyukov Nikita Aleksandrovich Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Воронеж Россия Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Воронеж Russian Federation 8 3 170 176 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/22793/view

В данной статье представлена математическая модель работы лесного пожарного грунтомета с гидроприводом, позволяющей изучить влияние параметров гидросистемы лесопожарного грунтомета, грунта и препятствий на эффективность рабочего процесса и защиты ротора. Метод в котором почва и препятствия представляются совокупностью большого количества (порядка 2000...10000) шарообразных элементов малого размера, способных взаимодействовать как между собой, так и с лопатками грунтомета. Дифференциальные уравнения, описывающие движение элементов грунта и препятствий, а также вращение ротора грунтомета, являются однотипными. Для решения системы дифференциальных и алгебраических уравнений, которая заложена в основу модели, разработана компьютерная программа "Программа для моделирования работы лесного пожарного грунтомета с энергосберегающим гидроприводом". Программа разработана в среде BorlandDelphi 7.0 на языке программирования ObjectPascal. Перед началом компьютерного эксперимента можно задать конструктивные и технологические параметры грунтомета и гидросистемы, физико-механические параметры грунта. В процессе работы программа несколько раз в секунду выводит на экран компьютера схематичное изображение в трех проекциях грунтомета и почвенной системы, а также временную зависимость момента сопротивления вращению ротора. Программа предназначена для многократного проведения компьютерных экспериментов по метанию грунта, остановке и пуску ротора при контакте с непреодолимыми препятствиями, и определения на этой основе оптимальных параметров энергосберегающей гидросистемы. Таким образом разработана методика решения математической модели работы лесного пожарного грунтомета с энергосберегающей гидросистемой, позволяющая изучить влияние параметров гидросистемы, грунтомета, грунта, препятствий на эффективность рабочего процесса и защиты ротора.

В данной статье представлена математическая модель работы лесного пожарного грунтомета с гидроприводом, позволяющей изучить влияние параметров гидросистемы лесопожарного грунтомета, грунта и препятствий на эффективность рабочего процесса и защиты ротора. Метод в котором почва и препятствия представляются совокупностью большого количества (порядка 2000...10000) шарообразных элементов малого размера, способных взаимодействовать как между собой, так и с лопатками грунтомета. Дифференциальные уравнения, описывающие движение элементов грунта и препятствий, а также вращение ротора грунтомета, являются однотипными. Для решения системы дифференциальных и алгебраических уравнений, которая заложена в основу модели, разработана компьютерная программа "Программа для моделирования работы лесного пожарного грунтомета с энергосберегающим гидроприводом". Программа разработана в среде BorlandDelphi 7.0 на языке программирования ObjectPascal. Перед началом компьютерного эксперимента можно задать конструктивные и технологические параметры грунтомета и гидросистемы, физико-механические параметры грунта. В процессе работы программа несколько раз в секунду выводит на экран компьютера схематичное изображение в трех проекциях грунтомета и почвенной системы, а также временную зависимость момента сопротивления вращению ротора. Программа предназначена для многократного проведения компьютерных экспериментов по метанию грунта, остановке и пуску ротора при контакте с непреодолимыми препятствиями, и определения на этой основе оптимальных параметров энергосберегающей гидросистемы. Таким образом разработана методика решения математической модели работы лесного пожарного грунтомета с энергосберегающей гидросистемой, позволяющая изучить влияние параметров гидросистемы, грунтомета, грунта, препятствий на эффективность рабочего процесса и защиты ротора.

 математическая модель ротор гидропривод грунтомет препятствия рабочий процесс.

Бартенев, И.М. Комбинированный лесопожарныйгрунтомет и рекомендации по его применению [Электронный ресурс] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, П. Э. Гончаров, М. А. Гнусов, А. А.Тамби,В. Е. Клубничкин // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. - 2012.- №84(10). - С. 327-336. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/10/pdf/26.pdf. Bartenev, I.M. Kombinirovannyy lesopozharnyygruntomet i rekomendacii po ego primeneniyu [Elektronnyy resurs] / I. M. Bartenev, M. V. Drapalyuk, P. E. Goncharov, M. A. Gnusov, A. A.Tambi,V. E. Klubnichkin // Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal KubGAU. - 2012.- №84(10). - S. 327-336. - Rezhim dostupa: http://ej.kubagro.ru/2012/10/pdf/26.pdf. Мышкис А. Д. Элементы теории математических моделей. - 3-е изд., испр. - М.: КомКнига, 2007. - 192 с. Myshkis A. D. Elementy teorii matematicheskih modeley. - 3-e izd., ispr. - M.: KomKniga, 2007. - 192 s. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: учебное пособие - М.: Высш. шк., 1998. Sovetov B. Ya., Yakovlev S. A. Modelirovanie sistem: uchebnoe posobie - M.: Vyssh. shk., 1998. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов - М. : Машиностроение, 1977. - 328 с. Sineokov, G. N. Teoriya i raschet pochvoobrabatyvayuschih mashin / G. N. Sineokov, I. M. Panov - M. : Mashinostroenie, 1977. - 328 s. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления: учеб.для вузов / под ред. А. Б. Лурье. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1979. - 312 с. Modelirovanie sel'skohozyaystvennyh agregatov i ih sistem upravleniya: ucheb.dlya vuzov / pod red. A. B. Lur'e. - L.: Kolos. Leningr. otd-nie, 1979. - 312 s. Щербаков, В.Ф. Энергосберегающие гидроприводы строительных и дорожных машин [Текст] / В.Ф. Щербаков // Строительные и дорожные машины журнал. - 2011. - №.11. - С. 1-3. Scherbakov, V.F. Energosberegayuschie gidroprivody stroitel'nyh i dorozhnyh mashin [Tekst] / V.F. Scherbakov // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny zhurnal. - 2011. - №.11. - S. 1-3. Fomin A.A., Gusev V.G., Yudin R.V., Timerbaev N.F. and RetyunskiyO.Yu. 2016 Mechanical treatment of raw waste lumber an effective way to preserve the ecology and resources IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012091. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012091 Fomin A.A., Gusev V.G., Yudin R.V., Timerbaev N.F. and RetyunskiyO.Yu. 2016 Mechanical treatment of raw waste lumber an effective way to preserve the ecology and resources IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012091. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012091 Fomin A.A., Gusev V.G., Safin R.G. and Safin R.R. 2015 Dispersion of the margin removed incomplex milling Russian Engineering Research 35(6): 417-420. Fomin A.A., Gusev V.G., Safin R.G. and Safin R.R. 2015 Dispersion of the margin removed incomplex milling Russian Engineering Research 35(6): 417-420. Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A. and Chernukhin R.V. 2016 Modeling the digging process of tree root system by the mechanism with hydropulse drive IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090 Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A. and Chernukhin R.V. 2016 Modeling the digging process of tree root system by the mechanism with hydropulse drive IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090