Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Россия
Для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности необходимо использовать механизированные орудия агрегатируемые с тяговыми средствами – тракторами. Энергоёмкость привода этих орудий зависит от их массы, и принципов процесса резания. В настоящее время мульчерами, которые предназначены для измельчения порубочных остатков диаметром в десятки сантиметров проводят удаление кустарника диаметром до несколько сантиметров, что приводит к необоснованно высоким затратам на выполнение данного вида работ. В статье изучены конструкции рам и рабочих органов кусторезов, представляющих собой ротор, вращающийся в горизонтальной плоскости с закрепленным на гибкой связи или шарнире ножом. На основании конструкций выдвинуты гипотезы о целесообразности применения рассмотренных типов рабочих органов при срезании древесно-кустарниковой растительности с учетом её диаметра. Используя представленные связи между типами рабочих органов и их способностью срезать древесно-кустарниковую растительность выявлена возможность разработать узконаправленные математические модели, что позволит уменьшить энергоёмкость кусторезов и повысить эффективность их работы. Сами представленные конструкции роторов также недостаточно исследованы с точки зрения кинематики и динами движения их звеньев что представляет собой определённый научный интерес
Кусторез, ротор, рама, гибкий рабочий орган, нож, конструкция
Введение
Срезание нежелательной древесно-кустарниковой растительности (ДКР) необходимо проводить при выполнении технологических операций лесовосстановления, содержании просек в пожаробезопасном состоянии, очистки полосы отвода автодорог и др. Срезание как правило происходит с помощью механизированных орудий установленных на навеске трактора и приводящихся в движение механически от вала отбора мощности либо с помощью гидросистемы [1]. Размеры стволов древесно-кустарниковой растительности зависят от возраста насаждения, а значит проводя своевременное удаление ДКР можно сопоставить требования к рабочему органу для резания с диаметром растительности и установить его оптимальные параметры и режимы работы.
Цель исследования
Изучить существующие конструкции рабочих органов для срезания древесно-кустарниковой растительности и обосновать ожидаемую способность резания.
Задачи исследования
- провести патентный поиск конструкций рабочих органов для резания ДКР;
- провести анализ конструкций рабочих органов для резания ДКР.
- дать рекомендации по использованию рабочих органов при срезании ДКР.
Материал и методы исследования
При разработке задания на проведения патентных исследований были установлены разделы международной патентной классификации (МПК) A01G 23/00 соответствующие орудиям для удаления древесно-кустарниковой растительности. Определены объект поиска – рабочие органы для удаления ДКР, страны поиска – РФ, США, Источники информации – https://www.fips.ru/, https://patents.google.com/ . По результатам поиска был составлен отчет, содержащий более 80 патентов. Проведена обработка, систематизация и анализ полученной информации и отобраны патенты роторов с рабочими органами наиболее полно отражающие отличия в способности резания ДКР.
1. Бартенев И.М. Конструкции и параметры рабочих органов машин для расчистки лесных площадей: монография / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, П.И. Попиков, Л.Д. Бухтояров. - М. : Флинта: Наука, 2007. - 200 с.
2. Кусторез [Текст] : пат на полезную модель RU 84666 U1: МПК A01G 23/02, / Абдразаков Ф.К., Бахтиев Р.Н., Хальметов А.А., Соловьев Д.А. ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственные аграрный университет имени Н.И. Вавилова». - № 2009108920/22, заявл. 10.03.2009 ; опубл. 20.07.2009, Бюл. № 20.
3. Роторный кусторез [Текст]: пат на изобретение RU 2064242 С1: МПК A01G 23/02, 23/08 / Ивашнев В.К., Серышев В.М., Мудров Л.П., Акульшин В.Н., Ганин П.Д.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Карелэнерго». - № 5035171/15, заявл. 08.04.1992 ; опубл. 27.07.1996.
4. Rotary cutting assembly [Text]: US 4054992 : B26B 27/00 / George C. Ballas, Thomas N. Geist, Weed Eater, Inc., Houston. - US 30/276; 56/12.7; 56/295, 18.12.1975; 25.10.1977
5. Bukhtoyarov L D, Maksimenkov A I, Abramov V V and Lysych M N 2019 Research units of flexible working body motion, cutting branches. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 392 012073 DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/392/1/012073
6. Роторный кусторез [Текст]: пат на изобретение RU 2632928 С1: МПК A01G 23/00, / Пономарев С.В., Малюков С.В., Аксенов А.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» . - № 2016123483 заявл. 14.06.2016 ; опубл. 11.10.2017.
7. Disc type mowing apparatus having pivoted blades [Text]: US 2751737 : B26B 27/00 / Henderson B. Herod, Montgomery, Ala- 25.09.1953 ; 26.06.1956.
8. Роторный кусторез [Текст]: пат на полезную модель RU 141057 U1: МПК A01G 23/06, / Шегельман И.Р., Колесников Г.Н., Ивашнев М.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет». - № 2013146048/13, заявл. 15.10.2013 ; опубл. 27.05.2014.
9. Режущий аппарат кустореза [Текст]: пат на изобретение RU 2147397 С1: МПК A01G 23/06, А 01D 34/43 / Иванов Е.И., Елизаров Б.А.; заявитель и патентообладатель Унитарное государственное предприятие научный центр «Северный НИИ гидротехники и мелиорации». - № 96113730/13, заявл. 04.07.1996 ; опубл. 20.04.2000.
