bigpo.ru
добавить свой файл
1
Исследование влияния сучкорезно-протаскивающего механизма харвестерной головки на производительность Лесозаготовительной машины


Коновалов А.П., Селиверстов А.А., Сюнёв В.С.,

Петрозаводский государственный университет,

г. Петрозаводск


Производительность машин для лесосечных работ зависит от большого числа факторов, которые можно свести в следующие основные группы: лесорастительные и природные (средний объём хлыста, ликвидный запас леса на 1 га, породный состав насаждений и др.); способ выполнения операций, надёжность машины и её технологического оборудования и др.; технологические (размер и конфигурация лесосек, совершенство схем разработки лесосек и др.); технические параметры машин (мощность двигателя, скорость, ширина захвата, грузоподъёмность и др.); совершенство технической и производственной эксплуатации машины (квалификация оператора, совершенство технологического оборудования и др.). Рассматривая производительность, необходимо отметить, что производственная программа лесозаготовительного предприятия должна быть выполнена при наименьшей потребности в основных производственных механизмах, поэтому главным показателем их использования является сменная производительность. В машинном комплексе «харвестер-форвардер» первым с предметом труда начинает работать харвестер и он от его работы будет зависеть как производительность комплекса машин, так и качество заготавливаемых круглых лесоматериалов [1]. Существенное влияние на производительность харвестера оказывает его технологическое оборудование, а именно сучкорезно-протаскивающий механизма харвестерной головки. Кроме того, грамотное техническое обслуживание элементов механизма оказывает существенное влияние на качество заготавливаемых круглых лесоматериалов [2].

Исходя из вышесказанного, нами были проведены экспериментальные исследования по влиянию сучкорезно-протаскивающего механизма на производительность харвестера.1

Для проведения исследований были выбраны наиболее часто встречающиеся харвестеры одной марки: John Deere 1270D c харвестерной головкой H758HD.

Харвестерные головки отличались такими установочными параметрами, как степенью изношенности эллипсовидной ошиповки протаскивающих стальных вальцов при соответствующем техническом состоянии (углах заточки) сучкорезных ножей [3].

При проведении исследований данные о производительности обработки стволов деревьев харвестерной головкой считывались из компьютерной системы измерения харвестера (Timbermatic 300/10) на USB-диск и затем обрабатывались в среде программы TimberLink-Office и Exel. Оценка производительности осуществлялась для трех состояний вальцов до заточки ножей, и после заточки ножей на рекомендуемые углы, для весеннее-летнего периода заготовки. Данные из Timbermatic 300/10 взяты за день работы харвестеров до заточки и за день после заточки сучкорезных ножей.

Результаты оценки производительности представлены на рисунках 1 и 2.

Как видно из рисунка 1, производительность харвестерной головки с новыми вальцами в сравнении с остальными исследованными головками выше: для березовых стволов объемом 0,5-0,8 куб.м на 13%, для осиновых стволов – на 12 % и 15% при объемах 0,3-0,5 куб.м и 0,5-0,8 куб.м соответственно.



а б

в г

- для головки с новыми вальцами;

- для головки с изношенностью вальцов до 13%;

- для головки с наибольшей изношенностью вальцов (до 23%).

Рисунок 1 – Производительность обработки ствола (хлыста) в зависимости от его объема до заточки ножей: а – сосна; б – ель; в – береза; г – осина


Последующая выполненная заточка ножей на рекомендуемые углы способствовала дополнительному повышению производительности обработки стволов деревьев харвестерной головкой с новыми вальцам в сравнении с остальными головками: при обработке еловых стволов объемом 0,5-0,8 куб.м на 17% и при обработке осиновых стволов – на 11-21% и 7-13 % при объемах 0,3-0,5 куб.м и 0,5-0,8 куб.м соответственно.

Таким образом, после заточки ножей производительность обработки стволов деревьев рассмотренных объемов четырех пород не изменилась для харвестерной головки с наиболее изношенными вальцами

Для головки с изношенностью вальцов до 13% производительность возросла (рисунок 2): при обработке сосновых и березовых стволов объемом 0,5-0,8 куб.м на 14%; при обработке осиновых стволов объемом 0,3-0,5 куб.м и 0,5-0,8 куб.м на 13% и 14% соответственно. Для харвестерной головки с новыми вальцами производительность возросла и была выше в сравнении с остальными головками: при обработке еловых стволов объемом 0,5-0,8 куб.м на 12%; при обработке осиновых стволов объемом 0,3-0,5 куб.м и 0,5-0,8 куб.м на 13% и 6% соответственно.

а б



в г


Для головки с новыми вальцами:

- до заточки ножей; - после заточки ножей;

Для головки с изношенностью вальцов до 13%:

- до заточки ножей; - после заточки ножей;

Для головки с наибольшей изношенностью вальцов (до 23%):

Рисунок 2 – Производительность обработки стволов деревьев объемом от 0,3 до 0,8 куб.м. до заточки и после заточки ножей: a – сосна; б – ель; в – береза; г – осина


Анализ рассмотренного выше влияния сучкорезно-протаскивающего механизма на производительность харвестера позволяет с целью повышения производительности предложить следующие рекомендации:

- необходимо уделять большое внимание заточке сучкорезных ножей головки, что будет способствовать повышению производительности харвестера. В частности, заточка сучкорезных ножей головок с новыми вальцами или изношенными до 13% способствовала повышению производительности обработки стволов деревьев объемом 0,3-0,8 куб.м. для рассмотренных пород на 6-14%.

- необходимо также следить за состоянием изношенности ошиповки вальцов протаскивающего механизма, вовремя их заменяя или восстанавливая, т.к. уже при 23% изношенности вальцов наблюдается снижение производительности обработки стволов деревьев объемом 0,3-0,8 куб.м. рассмотренных пород на 12-21% в сравнении с новыми вальцами.


Библиографический список


  1. Сюнёв В.С., Селиверстов А.А. Исследование влияния сортиментной заготовки леса на качество получаемого древесного сырья / В.С. Сюнёв,
    А.А. Селиверстов // Научн. журнал БГИТА [Электронный ресурс]. – Брянск: БГИТА, 2006. – Электрон. ст. – Режим доступа к ст.: http://science-bsea.narod.ru/2006/les_2006/slunev_issledovan.htm, свободный. – Загл.
    c экрана. – Яз. рус.

  2. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия: монография / В.С. Сюнёв, А.П. Соколов, А.П. Коновалов, В.К. Катаров, А.А. Селиверстов, Ю.Ю. Герасимов, С. Карвинен, Э. Вяльккю. – Йоэнсуу: Издательство НИИ леса Финляндии METLA, 2008. – 126 c.

  3. Селиверстов А.А. Симонова И.В., Александров А.А. Исследование состояния геометрии формы и заточки сучкорезных ножей харвестеров // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып. 8. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2010. – C. 128 – 132.


TITLE OF THESES (на английском языке)

Исследование влияния сучкорезно-протаскивающего механизма харвестерной головки на производительность харвестера


Research of influence of the dragging-chopper mechanism of harvester heads on productivity OF logging machine


Konovalov A.P.,Seliverstov .A.A., Siunev V.S.,

Petrsozavodsk State University

Petrsozavodsk


Одной из проблем повышения эффективности использования харвестеров является повышение их производительности. Основное влияние на производительность оказывает технологическое оборудование. Грамотное техническое обслуживание элементов механизма оказывает влияние на качество заготавливаемых лесоматериалов. В период 2006-2009 гг. были проведены исследования по влиянию сучкорезно-протаскивающего механизма на производительность по наиболее распространенным типам харвестерных головок.


One of problems of increase of efficiency of use of logging machine is increase of productivity. The basic influence on productivity renders the process equipment. Competent maintenance service of elements of the mechanism influences quality of prepared forest products. During 2006-2009 have been carried out researches on influence of the dragging-chopper mechanism on productivity on the most widespread types of harvesting heads.

1 Исследование выполнялось в рамках международного научного проекта «Лесозаготовки и логистика в России – в фокусе возможности бизнеса и исследования» (TEKES).