Военно-учебного научного центра Военно-воздушных сил Военно-воздушной академии имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина
Россия
с 01.01.2020 по 01.01.2022
Воронеж, Россия
Минск, Беларусь
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
Снижение отрицательного влияния на лесную почвенно-растительную среду колесных движителей двухосных сочлененных лесотранспортных машин наряду с изменением параметров непосредственно движителей может быть эффективно осуществлено перераспределением потока мощности в гидромеханической трансмиссии. В целях обеспечения высоких тяговых показателей, и высокой проходимости через единичные препятствия (корневые системы) в условиях лесосеки необходимо учесть рациональные параметры узлов и агрегатов гидромеханической трансмиссии на основе новых научно-обоснованных технических решений. Обзор конструкций гидромеханических трансмиссий лесотранспортных машин отечественного и зарубежного производства выявил их преимущества и недостатки, влияющие на эффективность применения в условиях лесоэксплуатации. С первичной транспортировкой деревьев, занимающей значительный объем при лесозаготовках, эффективно справляются лесотранспортные машины с высокой энергонасыщенностью. Использование в составе агрегата гидромеханической трансмиссии перспективной конструкции гидротрансформатора для раздельного привода ведущих мостов колесных сочлененных лесотранспортных машин позволит компенсировать действие внешних сил и реакций на колесный движитель, а также минимизировать явление циркуляции мощности в замкнутом контуре «колесный движитель – опорная поверхность», что будет способствовать увеличению тяговых показателей. Технологическая связь от использования разных конструкций трансмиссий характеризуется умеренной дифференциацией (p < 0.05) по критериям воздействия на почвенную среду, основанным на использовании медианного метода в статистическом анализе сходства и различия. Будущие исследования ответят на следующие вопросы: как изменится уровень потерь полезной мощности в гидромеханической трансмиссии колесной лесотранспортной машины, оборудованной новым гидротрансформатором, в условиях постоянно меняющихся внешних воздействий? Как и насколько тесно параметры трансмиссии с новым гидротрансформатором будут влиять на показатели и проходимости лесотранспортной машины с учетом особенностей почвенно-растительной среды?
лесотранспортные машины, уплотнение лесной почвы, энергонасыщенность, гидромеханические транс-миссии, движитель, редуктор, циркуляция, мощность
1. Сивков, Е. Н. Обоснование параметров колесного трелевочного трактора с целью снижения циркуляции мощности в трансмиссии : дис. … канд. техн. наук: 05.21.01. - Санкт-Петербург, 2014. - 173 с. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22348775.
2. Григорьев, И. В. Состояние и перспективы развития лесного машиностроения в России / И. В. Григорьев, В. А. Кацадзе // Инновации в промышленности и социальной сфере : материалы республиканской научно-практической конференции, Петрозаводск, 16 марта 2015 года / Петрозаводский государственный университет. - Петрозаводск: OOO «Verso», 2015. - С. 27-30. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23256207.
3. Коршун, В. Н. Гибридная трансмиссия лесохозяйственного трактора / В. Н. Коршун, И. В. Кухар, Д. Е. Шпагин // Машиностроение: новые концепции и технологии : сборник статей Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Красноярск, 23-24 октября 2019 года. - Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2019. - С. 198-202. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41493272.
4. Korshun, V. Energy efficiency in forestry machinery / V. Korshun, I. Kuchar, A. Kamaukhov // 2019 International Science and Technology Conference "EastConf", EastConf 2019, Vladivostok, 01-02 марта 2019 года. - Vladivostok, 2019. - P. 8725311. - DOIhttps://doi.org/10.1109/Eastonf.2019.8725311.
5. Novikova, T. P. The choice of a set of operations for forest landscape restoration technology / T. P. Novikova // Inventions. - 2022. - Vol. 7, No. 1. - DOI: https://doi.org/10.3390/inventions7010001.
6. Двухосные сочлененные лесотранспортные машины в условиях лесосеки: оценка применимости / В. В. Гудков, П. А. Сокол, А. В. Божко [и др.] // Лесотехнический журнал. - 2022. - Т. 12, № 4 (48). - С. 77-95. - DOI https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.4/6. URL: https://www.elibrary.ru/gqydzw.
7. Рудов, М. Е. Оценка влияния трелюемой пачки лесоматериалов на уплотнение лесного почвогрунта: автореферат дис. … канд. техн. наук: 05.21.01 / М. Е. Рудов. - Петрозаводск, 2015. - 21 с. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26381861.
8. К вопросу о выборе параметров двухпоточной гидромеханической передачи для промышленных и лесопромышленных тракторов / В. М. Шарипов, Г. О. Котиев, Ю. С. Щетинин [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. - 2016. - № 3. - С. 8-14. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25675744.
9. Патент на изобретение № 2788351 РФ, МПКF16H 41/24. Гидротрансформатор гидромеханической передачи для раздельного привода ведущих мостов колесного движителя / В.В. Гудков, А.А. Колтаков, П.А. Сокол, Р.В. Могутнов, А.В. Жердев, А.В. Божко ; заявитель ВУНЦ ВВС "ВВА", Центр ОНР и ПНПК. - № 2022116101 ; заявл. 14.06.2022 ; опубл. 17.01.2023. URL: https://www.elibrary.ru/vbzdwy.
10. Гидродинамическая передача раздельного привода ведущих мостов сочлененной лесотранспортной машины / П. А. Сокол, П. И. Попиков, В. В. Гудков, А. В. Божко // Современные ресурсосберегающие технологии и технические средства лесного комплекса : Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Воронеж, 25-26 ноября 2021 года / Отв. редактор И.В. Четверикова. - Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, 2021. - С. 52-56. - DOIhttps://doi.org/10.34220/MRTTMFC2021_52-56. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47862482.
11. Попиков, П. И. Анализ применения балансирного колесного движителя в конструкции дорожных и лесозаготовительных машин / П. И. Попиков, В. В. Гудков, П. А. Сокол // Лесотехнический журнал. - 2018. - Т. 8, № 4 (32). - С. 240-250. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c1a323cc34ab8.00158395. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47862482.
12. Бартенев, И. М. Силовое взаимодействие блокированного колесного движителя лесотранспортной машины с опорной поверхностью / И. М. Бартенев, П. И. Попиков, П. А. Сокол // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2018. - Т. 6, № 4(40). - С. 269-273. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36676651.
13. Ilintsev A., Nakvasina E., Aleynikov A., Tretyakov S., Koptev S., Bogdanov A. Middle-term changes in topsoils properties on skidding trails and cutting strips after long-gradual cutting: a case study in the boreal forest of the North-East of Russia // Croatian Journal of Forest Engineering. - 2018. - Vol. 39. - No 1. - P. 71-83. - DOI: https://10.5552/crojfe.2018.4189. - URL: https://crojfe.com/site/assets/files/4189/ilintsev.pdf.
14. Fjeld, D. The effects of an auxiliary axle on forwarder rut development - a Norwegian field study / D. Fjeld, Ø. Østby-Berntsen // International Journal of Forest Engineering. - 2020. - Vol. 31. - № 3. - P. 192-196. - DOI: https://doi.org/10.1080/14942119.2020.1765645.
15. Engler, B. Rubber tracked bogie-axles with supportive rollers - a new undercarriage concept for log extraction on sensitive soils / B. Engler, S. Hoffmann, M. Zscheile // International Journal of Forest Engineering. - 2021. - Vol. 32. - № 1. - P. 43-56. DOI: https://doi.org/10.1080/14942119.2021.1834814.
16. Borz S. A., Marcu M. V., Cataldo M. F. Evaluation of an HSM 208F 14tone HVT-R2 Forwarder prototype under conditions of steep-terrain low-access forests // Croatian Journal of Forest Engineering: Journal for Theory and Application of Forestry Engineering. - 2021. - Т. 42. - №. 2. - P. 185-200. http://dx.doi.org/10.5552/crojfe.2021.775.
17. Liang H. et al. Research on Torque Optimization Allocation Strategy about Multi-wheel Vehicles // Innovative Techniques and Applications of Modelling, Identification and Control: Selected and Expanded Reports from ICMIC’17. - 2018. - P. 63-92. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-10-7212-3_5.
18. Leitner S. et al. Tower yarder powertrain performance simulation analysis: electrification study // European Journal of Forest Research. - 2023. - Т. 142. - №. 4. - P. 739-761. http://dx.doi.org/10.1007/s10342-023-01553-0.
19. Karlušić J. et al. Benefit assessment of skidder powertrain hybridization utilizing a novel cascade optimization algorithm //Sustainability. - 2020. - Т. 12. - №. 24. - P. 10396. http://dx.doi.org/10.3390/su122410396.
20. Woopen T. Adaptive mild hybrid powertrain for four-wheel driven tractors //ATZoffhighway worldwide. - 2017. - Т. 10. - №. 2. - P. 8-13. http://dx.doi.org/10.1007/s41321-017-0021-8.
21. Zhu Z. et al. Design and Analysis of a Novel Mechanic-Electronic-Hydraulic Powertrain System for Agriculture Tractors // IEEE Access. - 2021. - Т. 9. - P. 153811-153823. http://dx.doi.org/10.1109/access.2021.3126667.
22. Bergmann D., Petri S. Holistic control concepts for tractors //ATZoffhighway worldwide. - 2017. - Т. 10. - P. 32-37. https://doi.org/10.1007/s41321-017-0053-0.
23. Bumber Z., Đuka A., Pandur Z., Poršinsky T. Gradeability of a Forwarder Based on Traction Performance //Forests. - 2023. - Т. 14. - №. 1. - Article 103. http://dx.doi.org/10.3390/f14010103.
24. LaClair T. J. Application of a tractive energy analysis to quantify the benefits of advanced efficiency technologies for medium-and heavy-duty trucks using characteristic drive cycle data //SAE International Journal of Commercial Vehicles. - 2012. - Т. 5. - №. 2012-01-0361. - P. 141-163. https://doi.org/10.4271/2012-01-0361.
25. Ani O. A. et al. Modeling and multiobjective optimization of traction performance for autonomous wheeled mobile robot in rough terrain //Journal of Zhejiang University SCIENCE C. - 2013. - Т. 14. - №. 1. - С. 11-29. https://doi.org/10.1631/jzus.C12a0200.
26. Kim J., Lee J. Traction-energy balancing adaptive control with slip optimization for wheeled robots on rough terrain // Cognitive systems research. - 2018. - Т. 49. - P. 142-156. https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2018.01.007.
27. Mederski P. S. et al. Challenges in forestry and forest engineering-Case studies from four countries in East Europe // Croatian Journal of Forest Engineering: Journal for Theory and Application of Forestry Engineering. - 2021. - Т. 42. - №. 1. - P. 117-134. http://dx.doi.org/10.5552/crojfe.2021.838.
28. Столбин, В. С. Анализ научных исследований в области оценки экологического воздействия лесопромышленных машин и технологий на лесные экосистемы / В. С. Столбин, С. А. Голякевич // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. - 2020. - № 2(234). - С. 149-159. - URL: https://www.elibrary.ru/noyhhm.
29. Бартенев, И. М. Снижение вредного воздействия лесных тракторов и лесосечных машин на почву и насаждения / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 1(5). - С. 61-66. - URL: https://www.elibrary.ru/oxdpch.
30. Захаров, С. Г. Тропа и рекреационная нагрузка: новый метод определения уплотнения почв на тропах / С. Г. Захаров, И. В. Кулик // Географический вестник. - 2017. - № 2(41). - С. 109-117. - DOIhttps://doi.org/10.17072/2079-7877-2017-2-109-117. - URL: https://elibrary.ru/ytoqmtю.
31. Сабо, Е. Д. Виды и динамика уплотнения и разуплотнения почв на вырубках / Е. Д. Сабо, О. В. Кормилицына, В. В. Бондаренко // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2012. - № 3. - С. 42-45. - URL: https://elibrary.ru/oylawn.
32. The effects of soil compaction mitigation on below-ground fauna: How earthworms respond to mechanical loosening and power harrow cultivation / K. J. Lees, A. J. McKenzie, J. P. Newell Price et al. // Agriculture, Ecosystems & Environment. - 2016. - Vol. 232. - P. 273-282. - DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.07.026.
33. Acquah, K. Soil Compaction from Wheel Traffic under Three Tillage Systems / K. Acquah, Y. Chen // Agriculture. - 2022. - Vol. 12. - № 2. - P. 219. - DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12020219.
34. Impact of MHT9002HV Tracked Harvester on Forest Soil after Logging in Steeply Sloping Terrain / M. Kormanek, J. Dvořák, P. Tylek et al. // Forests. - 2023. - Vol. 14. - № 5. - P. 977. - DOI: https://doi.org/10.3390/f14050977.
35. Seasonal changes of perlite-peat substrate properties in seedlings grown in different sized container trays / M. Kormanek, S. Małek, J. Banach et al. // New Forests. - 2020. - № 0123456789. - DOI: https://doi.org/10.1007/s11056-020-09793-3.
36. Kormanek, M. Ground Pressure Changes Caused by MHT 8002HV Crawler Harvester Chassis / M. Kormanek, J. Dvořák // Croatian journal of forest engineering. - 2021. - Vol. 42. - № 2. - P. 201-211. - DOI: https://doi.org/10.5552/crojfe.2021.844.
37. Kormanek, M. Use of impact penetrometer to determine changes in soil compactness after Entracon Sioux EH30 timber harvesting / M. Kormanek // Croatian journal of forest engineering. - 2022. - Vol. 43. - № 2. - P. 325-337. - DOI: http://doi.org/10.5552/crojfe.2022.1054.
38. Fjeld, D. The effects of an auxiliary axle on forwarder rut development - a Norwegian field study / D. Fjeld, Ø. Østby-Berntsen // International Journal of Forest Engineering. - 2020. - Vol. 31. - № 3. - P. 192-196. DOI: http://doi.org/10.1080/14942119.2020.1765645.
39. Engler, B. Rubber tracked bogie-axles with supportive rollers - a new undercarriage concept for log extraction on sensitive soils / B. Engler, S. Hoffmann, M. Zscheile // International Journal of Forest Engineering. - 2021. - Vol. 32. - № 1. - P. 43-56. DOI: http://doi.org/10.1080/14942119.2021.1834814.
40. Gelin, O. Concept evaluations of three novel forwarders for gentler forest operations / O. Gelin, R. Björheden // Journal of Terramechanics. - 2020. - Vol. 90. - P. 49-57. - DOI: http://doi.org/10.1016/j.jterra.2020.04.002.
41. Novikova, T. P. Economic evaluation of mathematical methods application in the management systems of electronic component base development for forest machines / T. P. Novikova, A. I. Novikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. - Vol. 392. - P. 012035. - DOIhttps://doi.org/10.1088/1755-1315/392/1/012035. - URL: https://elibrary.ru/ddrbrq.
42. Reducing the impact of transport machinery and equipment on the environment during reforestation: An innovative approach / M. S. Khripchenko [et al.] // Proceedings of the 33rd International Business Information Management Association Conference. - Granada, 2019. - P. 2438-2445. - URL: https://elibrary.ru/mbfcwn.
43. Беляева, Т. П. Оптимальное планирование комплексных проектов создания электронной компонентной базы / Т. П. Беляева, А. П. Затворницкий // Информационные системы и технологии. - 2013. - № 3(65). - С. 5-10. - URL: https://elibrary.ru/ntnxin.
44. Бартенев, И. М. Изнашивающая способность почв и ее влияние на долговечность рабочих органов почвообрабатывающих машин / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2013. - № 3(11). - С. 114-123. - URL: https://elibrary.ru/rqqpeb.
45. Хитров, Е. Г. Расчет глубины колеи колесного движителя лесных тракторов на склонах / Е. Г. Хитров, И. М. Бартенев // Лесотехнический журнал. - 2016. - Т. 6, № 4(24). - С. 233-239. - DOIhttps://doi.org/10.12737/23463. - URL: https://elibrary.ru/xhjhhv.
46. Беляева, Т. П. Система управления формированием и реализацией проектов дизайн центра микроэлектроники: дис. … канд. техн. наук / Т. П. Беляева. - Воронеж, 2012. - 147 с. - URL: https://www.elibrary.ru/qfmnjj.
47. Математическая модель распределения трудовых ресурсов при технической эксплуатации и ремонте автотранспортных средств / С. В. Дорохин [и др.] // Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса. - Орел, 2016. - С. 133-139. - URL: https://www.elibrary.ru/vxxdjz.
48. Алгоритм решения задачи оптимального распределения работ в сетевых канонических структурах / А. И. Новиков [и др.] // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4, № 4 (16). - С. 309-317. - DOIhttps://doi.org/10.12737/8515. - URL: https://elibrary.ru/tondhd.
49. К вопросу развития системы энергообразования двигателей внутреннего сгорания / А. И. Новиков [и др.] // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования. - Воронеж, 2014. - Т. 1. - С. 272-274. - URL: https://elibrary.ru/slkaqt.
50. Новиков, А. И. Опыт применения альтернативных источников энергии в транспортно-технологическом комплексе / А. И. Новиков // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. - 2014. - Т. 1, № 1 (1). - С. 62-65. - URL: https://elibrary.ru/tjqqld.
51. Роль качества лесного репродуктивного материала при лесовосстановлении / В. Иветич [и др.] // Лесотехнический журнал. - 2019. - Т. 9, № 2 (34). - С. 56-65. - DOIhttps://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2019.2/7. - URL: https://elibrary.ru/hsenfb.
52. Формы поддержки развития предпринимательства в лесном секторе ЦЧР / С. С. Морковина, Ю. Г. Денисова, О. И. Драпалюк, Б. Шанянь // Лесотехнический журнал. - 2013. - № 4 (12). - С. 210-216. - URL: https://elibrary.ru/rtvozn.
53. О сопоставлении среднего и номинального давления движителя лесной машины на почвогрунт / Е. Г. Хитров, Е. В. Котенев, А. В. Андронов [и др.] // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2019. - № 229. - С. 185-195. - DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2019.229.185-195. - URL: https://www.elibrary.ru/qdwnun.
54. Методика определения оптимальных рабочих передаточных чисел гидромеханической трансмиссии трелевочного трактора / К. Ву Хай, В. Л. Довжик, А. В. Андронов, О. А. Михайлов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2014. - № 208. - С. 73-83. - URL: https://www.elibrary.ru/thivaj.
