close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Драпалюк М. В. Совершенствование технологических операций и рабочих органов машин для выращивания посадочного материала и лесовосстановления

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Драпалюк Михаил Валентинович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И
РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ
ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА И ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ
05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
Воронеж-2006
Работа выполнена в ГОУ ВПО Воронежская государственная
лесотехническая академия
Научный консультант
доктор технических наук, профессор
Бартенев Иван Михайлович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Пошарников Феликс Владимирович
доктор технических наук, профессор
Цыпук Александр Максимович
доктор технических наук, профессор
Винокуров Василий Николаевич
Ведущая организация
Всероссийский научно-исследовательский
институт лесоводства и механизации
лесного хозяйства
Защита состоится
в 10. 00 час. в ауд. 118, на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, улица Тимирязева, 8)
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.
Автореферат разослан «___» __________ 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета д.т.н., профессор, Заслуженный
работник высшей школы РФ
2
В.К. Курьянов
Актуальность темы.
В процессе лесовосстановления и выращивания посадочного материала
в лесных питомниках имеется ряд технологических операций, связанных с
взаимодействием рабочих органов машин с древесными включениями в почве и их надземными частями. К таким операциям относятся подрезка корней
и выкопка сеянцев и саженцев, срезание поросли второстепенных древеснокустарниковых пород при расчистке вырубок и осветление культур, обрезка
вершинок сеянцев в процессе их роста в питомнике и корчевание пней.
Эффективность подрезки корней сеянцев в процессе их выращивания
доказана исследованиями и производственным опытом на примере хвойных
пород. В ряде зарубежных стран (в США, Канаде, Мексике, Японии, Австралии, Новой Зеландии и ряде европейских стран) с целью обеспечения оптимального соотношения корней и кроны сеянцев, наряду с подрезкой корней, производят подрезку вершинок.
Насколько эти прогрессивные агротехнические приемы эффективны
применительно к сеянцам дуба, ясеня и других лиственных пород, а также
сосны обыкновенной, выращиваемых в питомниках лесостепной зоны, должны показать специальные исследования и разработка технологических приемов. Это позволит найти ответы на многие нерешенные вопросы, а также
обосновать типы, параметры и режимы работы устройств для подрезки корней, обрезки вершин и выкопки посадочного материала. При этом должны
быть обеспечены высокое качество среза, сохранение жизненно важных мелких корешков и их естественного контакта с почвой.
Срезание поросли второстепенных пород является энерго- и ресурсоемкой технологической операцией, поскольку она повторяется ежегодно в течение 15…25 лет до смыкания лесных культур. При этом поросль березы и,
особенно, осины в благоприятных условиях, каковые являются в Центральном Черноземье, развивается сразу же после рубки главной породы, достигая
до 150 тысяч штук на гектар высотой 1,5…2,0 м. Применяемые в настоящее
время тракторные кусторезы выполнены в виде фрезерных рабочих органов
и характеризуются большой энергоемкостью и низкой производительностью, поскольку поступательная скорость движения агрегата составляет всего лишь 0,8…1,1 км/ч. Применению ножевых рабочих органов препятствуют
пни, оставшиеся в междурядных коридорах.
Современные корчеватели удаляют пни, создавая в их корнях напряжение растяжения и разрыва, которое в кратное число раз больше сопротивления отрыву в тангенсальном направлении, то есть вдоль волокон. Этим и
объясняется необходимость применения энергонасыщенных тракторов,
имеющих повышенную массу, использующих мощность двигателя через
движители трактора и вал отбора; низкая производительность, разрушение
экологии почв, удаление большей части плодородного верхнего слоя, образование подпневых ям и локальное заболачивание, большие материальные
затраты.
Фрезерование пней исключает негативное воздействие движителей
трактора и корчевателя на почву, но не снижает энергоемкость, а еще более
3
увеличивает. Скалывающие рабочие органы, применяемые в машинах
МУП-4 и МДП-1.5, разработаны применительно к условиям мягких пород, и
поэтому они не могут быть перенесены в чистом виде для дробления пней
дуба, ясеня и других твердолиственных пород. В силу этих причин машины
МУП-4 и МДП-1.5 не нашли применения в зоне дубрав и широколиственных
лесов. Необходимы специальные исследования и разработка математического аппарата выбора оптимальных параметров рабочих органов, учитывающих физико-механические свойства древесины.
Исходя из изложенного выше, можно сделать вывод, что в отрасли лесное хозяйство существует проблема повышения качества и снижения энергозатрат в таких технологических процессах, каковыми являются выращивание посадочного материала и лесовосстановление на вырубках. Поэтому тема
диссертационной работы актуальна и своевременна.
Работа выполнена в рамках госбюджетной темы «Совершенствование
технологий и машин для лесовосстановления и рубок ухода в лесах и защитных лесных насаждениях ЦЧР и Северного Кавказа» (номер госрегистрации
01.2.00. 105345) и ряда хоздоговорных тем: «Формирование кроны сеянцев в
питомнике» (№ 18/04 от 25 июня 2004), «Оценка различных способов корчевания пней» (№ 16/05 от 1 июня 2005 года), «Обоснование основных параметров рабочего органа машины для удаления древесно-кустарниковой растительности» (№ 17/05 от 1 июля 2005 года, «Разработка корчевателя» (№
18/05 от 4 июля 2005 года), «Оценка энергоемкости фрезерных рабочих органов машин для понижения пней» (№ 22/06 от 1 июня 2006 года).
Цель исследований.
Целью данной работы является разработка технологических операций и
рабочих органов машин, обеспечивающих повышение качества и производительности при выращивании посадочного материала и лесовосстановлении
на вырубках.
Объекты исследований.
Объектами исследований являются типы, параметры и режимы работы
рабочих органов лесохозяйственных машин, используемых в технологических процессах выращивания посадочного материала и лесовосстановлении,
в которых рабочие органы взаимодействуют с корнями и вершинами сеянцев,
с древесной порослью второстепенных лиственных пород и древесиной пней.
Предмет исследований.
Предметом исследований является взаимодействие рабочих органов
корнеподрезчиков, вершиноподрезчиков, кусторезов, машин для удаления
пней с древесной растительностью.
Методы исследований.
Научные исследования проводились с использованием дифференциального и интегрального исчислений, теории вероятностей, аналитической геометрии, теоретической механики, имитационного моделирования, экономического анализа.
Экспериментальные исследования проводились как в лабораторных, так
и в полевых условиях с применением современного оборудования, позво4
ляющего фиксировать различные параметры работы опытных образцов лесохозяйственных машин.
Обработка результатов измерений проводилась методами математической статистики с применением современных средств вычислительной техники.
Научная новизна работы.
Разработаны технологические операции выращивания сеянцев дуба черешчатого и сосны обыкновенной в лесостепной зоне, включающие подрезку
корней дуба и сосны и обрезку вершин дуба, отличающиеся тем, что в результате их применения повышается качество и интенсивность роста сеянцев. Способ стимуляции роста и развития сеянцев защищен патентом РФ №
2275788. Получены регистрационные свидетельства на базы данных №
10426, № 10427, № 10428, № 10429.
Предложена математическая модель процесса перерезания горизонтальным лезвием корней растущих сеянцев, отличающаяся учетом всех этапов
взаимодействия лезвия с корнем и динамикой процесса, что позволяет установить рациональные пределы варьирования геометрических и кинематических параметров рабочего органа корнеподрезчика. Конструкция корнеподрезчика защищена патентами РФ № 2169452, № 54715.
Разработаны математические модели взаимодействия пильного и инерционно-рубящего рабочего органа с древесной растительностью, отличающиеся учетом геометрических и кинематических параметров рабочих органов. Получено свидетельство об официальной регистрации программы для
ЭВМ № 2005613081 - Программа для оптимизации процесса резания древесно-кустарниковой растительности.
Обоснованы геометрические и кинематические параметры рабочих органов кусторезов и вершиноподрезчиков, отличающихся высоким качеством
выполняемых технологических операций. Получены патенты РФ № 2275007,
№ 33684, № 56115.
Разработаны математические модели процесса удаления надземной части пней ножевыми и фрезерно-скалывающими рабочими органами, отличающиеся учетом всех геометрических и кинематических параметров рабочих органов.
Практическая ценность.
Установленные биотехнические и прочностные параметры сеянцев
лиственных пород и сосны под действием обрезки вершинок и подрезки корней являются исходными данными для проектирования и расчета рабочих
органов.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию прогрессивных технологий, типа, параметров и режимов работы рабочих органов, а также разработанные компьютерные программы обеспечивают на стадии проектирования разработку машин и оборудования высокого
технического уровня. Разработан, испытан и внедрен в производство комплекс машин, дополняющих действующие комплексы, характеризующиеся
высокой надежностью, малой металлоемкостью и эффективным использова5
нием мощности энергетических средств, позволяющие получать высококачественный посадочный материал и обеспечивать его дальнейшее развитие в
культурах. Основная часть полученных результатов принята конструкторскими и научно-исследовательскими организациями, включена в учебные
программы Воронежской государственной лесотехнической академии.
Экономический эффект от внедрения новых технологий и комплекса
машин показывает практическую значимость разработанных технологических процессов и средств механизации.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Предложенные технологические операции подрезки корней и обрезки
вершин сеянцев дуба черешчатого и сосны обыкновенной, обеспечивающие
повышение качества и интенсивность роста сеянцев. Способ стимуляции
роста и развития сеянцев защищен патентом РФ № 2275788.
2. Установленные геометрические и кинематические параметры рабочих
органов для подрезки корней сеянцев и саженцев, полученные на основе математического моделирования и проведения многофакторного эксперимента,
обеспечивающие разработку конструкции корнеподрезчиков, защищенных
патентами РФ № 2169452, № 54715.
3. Предложенные математические модели процессов обрезки вершин растущих сеянцев и поросли лиственных второстепенных древеснокустарниковых пород при осветлении культур и расчистке вырубок, позволяющие производить расчеты на стадии проектирования.
4. Установленные геометрические и кинематические параметры рабочих органов вершиноподрезчика и кустореза, позволяющие качественно выполнять технологические процессы. Конструкции вершиноподрезчика и кустореза выполнены на уровне изобретения и защищены патентами РФ №
2275007, № 33684, № 56115.
5. Разработанные математические модели процесса удаления надземной части пней ножевыми и фрезерно-скалывающими рабочими органами,
позволяющие получить рациональные пределы варьирования геометрических и кинематических параметров рабочих органов.
Достоверность полученных результатов.
Достоверность научных результатов и основных выводов, сформулированных в диссертации, подтверждена использованием в разработках обоснованных точных и проверенных методов, сходимостью экспериментальных и
теоретических результатов и апробацией полученных результатов. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики с использованием программы Microsoft Excel для персонального компьютера.
Достоверность результатов научных исследований также подтверждается апробацией конструктивных разработок, использованием рекомендаций,
ряда математических моделей и компьютерных программ при проектировании новой лесохозяйственной техники на ведущих предприятиях лесного
комплекса – ФГУ ВНИИЛМ и ФГУП ЦОКБлесхозмаш.
6
Личное участие автора заключается в определении целей и задач работы, в выполнении научно-технических исследований и анализа их результатов.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и
получили одобрение на заседаниях кафедры, научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии (1997-2006 гг.), а также на ряде международных и всероссийских научных, научно-практических и научно-технических конференций:
«Научно-технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса» (Воронеж, 1998 г.); «Состояние и
перспективы развития механизации лесного хозяйства и лесохозяйственного
машиностроения в условиях рыночных отношений» (Пушкино, 2000 г.); «Лес
и молодежь ВГЛТА- 2000» (Воронеж, 2000 г.); « Интеграция науки и высшего лесотехнического образования, инновационная деятельность на предприятиях лесного комплекса» (Воронеж, 2002 г.); «Проблемы и перспективы
лесного комплекса» (Воронеж, 2005 г.); «Наука и образование на службе лесного комплекса (к 75-летию ВГЛТА)» (Воронеж, 2005 г.); «И.В. Мичурин и
агротехнические аспекты производства плодов и овощей на современном
этапе» (Воронеж, 2005 г.); «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Вологда, 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 60 работ, включая 1
монографию, 15 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК, 8 патентов РФ, 10
авторских свидетельств на программное обеспечение и базы данных.
Реализация работы. Разработанные технологические операции выращивания посадочного материала в лесных питомниках, новые конструкции
корнеподрезчика, вершиноподрезчика, кустореза, машины для удаления
пней, а также результаты научных исследований были внедрены в Воронежской государственной лесотехнической академии, ФГУ ВНИИЛМ и ГУ Телермановское Опытное лесничество института лесоведения Российской Академии наук, ОАО «Балтийский ЛПХ», Новохоперском лесхозе.
Объём и структура диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений.
Общий объём работы составляет 453 страниц, из них 356 основного
текста и 97 страниц приложений. Работа включает 179 иллюстраций, 59 таблиц и 206 наименований использованных источников, в том числе 42 иностранных.
Постоянное внимание и оказание помощи со стороны научного руководителя И.М. Бартенева и других сотрудников кафедры механизации лесного
хозяйства и проектирования машин сделали возможным завершение исследований и оформление работы в установленные сроки. Всем лицам, оказавшим внимание и поддержку, автор выражает искреннюю признательность.
7
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Изложено содержание диссертационной работы, показаны актуальность и научная новизна выполненных исследований, их практическая
значимость, результаты внедрения, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первом разделе представлен анализ научных работ по проблеме лесовосстановления. Большое количество технологических операций при выращивании лесных культур связано с взаимодействием рабочих органов с древесиной различного возраста и с разными физико-механическими параметрами. К таким операциям относятся: удаление пней, срезание поросли второстепенных пород при осветлении культур, подрезка корней и обрезка вершин
у сеянцев в процессе их выращивания в лесных питомниках.
Вопросами лесовосстановления занимались такие ученые как И.М. Зима, Т.Т. Малюгин, А.И. Баранов, Г.А. Ларюхин, П.С. Нартов, И.М. Бартенев,
В.Н. Винокуров, А.М. Цыпук, Л.Т. Свиридов, В.И. Казаков, Ф.В. Пошарников, П.И. Попиков и др.
Удаление пней производится в основном путем их корчевания, за счет
создания усилий, превышающих результирующие силы сопротивления,
складывающиеся из сил трения почвы по дереву и сопротивления корней
разрыву при их растяжении. Корчевание пней- это дорогостоящая и малопроизводительная операция, сопровождающаяся значительными экологическими нарушениями (удаление плодородного слоя почвы до 60 % с территории вырубки, полное разрушение структуры почвы лесной подстилки и подроста ценных древесных пород). Имеется некоторый теоретикопроизводственный задел в направлении замены корчевания пней на фрезерование их поперек и вдоль волокон, высверливание пней вместе с комом почвы, находящейся на корнях, и дробление надземной части на щепу различного размера. Однако имеющиеся данные относятся к пням хвойных и мягколиственных пород, и применить их в условиях лесостепной и степной зон,
где произрастают твердолиственные породы (дуб, ясень, клен), без специальных дополнительных исследований не представляется возможным. Необходимы глубокие и всесторонние теоретические и экспериментальные исследования, направленные на изучение и обоснование энерго- и ресурсосберегающих способов и технических средств удаления пней твердолиственных, а
также хвойных пород. Одним из перспективных направлений является дробление надземной части пней путем отрыва щепы вдоль волокон, поскольку
сопротивление скалыванию меньше сопротивления растяжению и разрыву в
17…21 раз для сосны, в 21…27 раз для дуба.
Научные основы резания и разрушения древесных материалов заложены
в трудах В.В. Амалицкого, С.А. Воскресенского, А.Л. Бершадского, В.И.
Любченко, В.П. Горячкина, Н.Е. Резника, А.А. Ивашенко, Л.П. Крамаренко,
В.А. Зяблова, И.Ф. Василенко, Е.М. Гутляра, Е.С. Босого, Н.Г. Березина, В.А.
Константинова, А.И. Шекеля и др.
8
К настоящему времени в нашей стране и за рубежом накоплен достаточно большой опыт по подрезке корней и обрезке кроны сеянцев хвойных пород в таежной зоне в процессе их выращивания. И это является основанием
провести аналогичные исследования в лесостепной и степной зонах на породах лиственных и сосны обыкновенной, с тем чтобы обосновать целесообразность подрезки корней и обрезки кроны в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения, выявить агротехнические требования и разработать
технические средства для их реализации.
Исследованиями подрезки корней сеянцев и саженцев занимались В.И.
Казаков, Е.П. Заборовский, А.Ф. Суворина, М.К. Гладышевский, Д.В. Николаев, В.К. Макиенко, П.И. Мелешин и другие ученые, а также целый ряд зарубежных ученых J.C. Adams, J. S. Brisbin, R . J . Cameron, M.L. Duryea, J.
Evelyn, C.H. Foster, P.P. Kormanik, J.R. Toliver., изучая влияние различных
факторов (периодичности, времени, глубины подрезки, густоты посева и т.п.)
на формирование корневой системы. Технология подрезки широко используется при выращивании сеянцев хвойных пород (сосны, ели). Однако применительно к лиственным породам, многие из которых являются главными лесообразующими породами (дуб) для лесостепной зоны, этот вопрос недостаточно исследован.
При создании лесных культур наиболее трудоемкой операцией является
уход, который необходимо осуществлять в течение 20 лет после посадки.
Срезание тонкомерной поросли второстепенных древесно-кустарниковых
пород при осветлении культур производится кусторезами, в большинстве
своем фрезерного типа: КОГ-2,3, КОМ-2,3, КОН-2,3, КО-1,5 и др., существенными недостатками которых являются низкая производительность (не более 1,0 км/ч) и большая энергоемкость. За рубежом и в плодоводстве находят применение ножевые, молотковые, пильные рабочие органы. Из всего
многообразия технических средств и типов рабочих органов следует оценить, теоретически и экспериментально обосновать менее энергоемкий и более высокопроизводительный способ и тип рабочего органа для осветления
культур и обрезки вершин сеянцев.
Анализ научных работ по проблемам лесовосстановления, резания и
разрушения различных древесных материалов при лесовосстановлении, а
также анализ перспективных технологий выращивания посадочного материала позволили сформулировать цель работы, для достижения которой необходимо решить следующие задачи:
- разработать технологические операции и выявить эффективность подрезки
корней и обрезки вершин сеянцев дуба черешчатого и сосны обыкновенной в
питомниках лесостепной зоны;
- обосновать геометрические и кинематические параметры рабочих органов
для подрезки корней сеянцев и саженцев на основе математического моделирования и проведения многофакторного эксперимента, обеспечивающие высокое качество среза корней;
9
- произвести теоретические исследования процесса резания вершин сеянцев и
поросли осины при осветлении культур для численных расчетов обоснования
рабочих органов;
- обосновать основные геометрические и кинематические параметры рабочих
органов вершиноподрезчика и кустореза, обеспечивающие высокое качество
выполняемых технологических операций;
- разработать математические модели взаимодействия различных рабочих
органов машин для удаления пней и на их основе оптимизировать основные
параметры и режимы наиболее перспективного рабочего органа.
Во втором разделе рассмотрено применение технологии подрезки корней и обрезки вершин при выращивании сеянцев в питомниках лесостепной
зоны.
Влияние этих технологических приемов оценивалось как в процессе выращивания сеянцев в питомнике, так и после посадки в культуры.
Анализ общего влияния подрезки корней в сочетании с обрезкой вершин после первого года роста на лесокультурной площади показал, что высота растения в случае осенней обрезки вершин почти не менялась, однако, в
случае летней подрезки стебля высота увеличилась более чем в 1,5 раза. В
случае летней обрезки вершин подрезка корневой системы привела не только
к количественному изменению, но и к качественному: появляется вторичный
прирост, причем довольно большой- 13,5 см. Также обнаруживается тенденция увеличения общей листовой поверхности у особей с подрезанной корневой системой.
Известно, что рост растений в высоту обеспечивается преимущественно за счет запасных питательных веществ растительного организма
предыдущего года, а рост в толщину – за счет продуктов текущего фотосинтеза. Многократное преимущество первичного прироста сеянцев с летней обрезкой и вторичного у сеянцев с осенней обрезкой по сравнению с
контрольными свидетельствует о том, что запас питательных веществ у сеянцев с обрезкой стебля превосходил таковой у контрольных растений.
Обрезка вершин частично переориентировала метаболизм растительного
организма не на расход пластических веществ на рост стебля в высоту, а на их
запас. Таким образом, не только сохранились ранее накопленные питательные
вещества и менее расходовались текущие, но и, вероятно, сам переход к началу запасания пластических веществ произошел раньше, чем у растений с естественной вегетацией. Именно это могло послужить не только количественным, но и качественным преимуществом роста в длину сеянцев с обрезанным
стеблем по сравнению с контролем. Для инициации роста вторичного прироста требуется существенный метаболический стимул.
Наиболее перспективны, на наш взгляд, сеянцы с осенней обрезкой
стебля, поскольку обрезка вершин проводилась во время покоя и растениям было легче перенести эту процедуру
Подрезка корней приводит к образованию мочковатой корневой системы, что облегчает выкопку сеянцев и увеличивает их потенциал вследствие увеличения ветвистости корней.
В ходе проведения полевых исследований изучалась корневая система
подроста и посадок дуба черешчатого.
10
У особей подроста дуба черешчатого в естественных условиях формируется типично стержневая корневая система. Посаженные дубки формируют более разветвленную корневую систему, чем особи подроста. По количеству крупных и мелких корней I порядка посаженные дубки превосходят
подрост примерно в 2 раза (таблица 1; 2). По количеству корней II порядка
культуры дуба превосходят в 3 раза особей естественного происхождения
(103 против 28).
По размерам корней посадки дуба в 2…3 раза превосходят особей естественного происхождения (таблица 1). Корни II порядка у особей естественного происхождения представлены мелкими корешками длиной 0,5 см, у
культур дуба корни II порядка достигают 5…7 см.
Подробный анализ распределения корневых систем по глубинам показывает, что большая часть мелких и крупных корней сосредоточена на глубине до 20 см (таблица 1; 2).
Хотя у посадок дуба крупных корней глубже 20 см не наблюдается, по
количеству корней I порядка особи подроста уступают культурам.
Культуры дуба не формируют полностью мочковатую корневую систему, а происходит постепенное восстановление стержневого корня на глубину
более 80 см за счет развития нижнего бокового корня. На наш взгляд, подрезка корней во время выкопки сеянцев привела к нарушению апикального
доминирования и коррелятивного торможения со стороны стержневого корня, что привело к развитию боковых корней, которые обеспечивали растение
питательными веществами и влагой после посадки. Однако, в связи с необходимостью достижения корнями грунтовых вод произошло восстановление
стержневой корневой системы.
В ходе проведения исследований изучалось влияние подрезки корней на
развитие сеянцев сосны обыкновенной. Подрезка корневой системы привела
к уменьшению массы и некоторых ростовых показателей надземной части
сеянцев по сравнению с контролем. Отсутствие влияния подрезки корней на
высоту связано с тем, что подрезка корней была проведена во время, близкое
к завершению роста побега в длину. Уменьшение диаметра корневой шейки
связано с тем, что рост побега в ширину осуществляется за счет продуктов
текущего метаболизма, который был заторможен из-за временного нарушения деятельности корней в связи с их подрезкой (таблица 3).
У сеянцев с подрезанной корневой системой формируются дополнительные корни, которые отвердевают до момента выкопки.
Соотношение верхней части к корню у подрезанных сеянцев было значительно меньшим, чем у контрольных образцов, что проявилось в лучшем балансе между верхней частью и корнями.
На основании полученных данных можно сделать вывод, что подрезанные сеянцы являются более сбалансированными и, как следствие, имеют
больший потенциал, чем контрольные сеянцы. Подрезка корней может быть
использована для замедления роста верхней части, для стимулирования развития корневой системы и для улучшения соотношения корень-побег.
11
Таблица 1 – Характеристика корневой системы посадок дуба черешчатого на вырубке порослевой дубравы (кв. 8) Правобережного лесничества УОЛ
ВГЛТА
Длина корней, см
мелких (d<1 мм) I крупных (d>1 мм)
порядка
I порядка
К-во корней
II порядка
Диам.
Глукорня,
I порядка
бина
мм
всего мелк. крупн. II по- средняя макси- средняя макси- средняя максимальная
мальная
мальная
(>1 рядка
(<1
мм)
мм)
0
15,0
10
12,3
20
14
6
52
12,3
17,7
21,0
35,7
2,1
5,5
20
9,3
25
18
7
50
10,5
18,0
19,7
38,3
2,8
7,2
30
5,1
8
8
0
1
3,0
5,0
—
—
0,3
0,8
40
3,0
7
7
0
0
2,0
3,7
—
—
—
—
50
2,0
4
4
0
0
1,5
3,2
—
—
—
—
60
1,6
3
3
0
0
1,3
2,5
—
—
—
—
70
1,2
3
3
0
0
0,5
1,0
—
—
—
—
80
0,8
2
2
0
0
1,5
2,2
—
—
—
—
Итого
72
59
13
103
Таблица 2 – Характеристика корневой системы особей подроста дуба черешчатого на вырубке порослевой дубравы (кв. 8) Правобережного лесничества УОЛ ВГЛТА
Длина корней, см
мелких (d<1 мм) I крупных (d>1 мм)
порядка
I порядка
К-во корней
II порядка
Диам.
Глукорня,
I порядка
бина
мм
всего мелк. крупн. II по- средняя макси- средняя макси- средняя Максимальная
мальная
мальная
(<1
(>1 рядка
мм)
мм)
0
9,2
10
7,2
13
12
1
11
4,6
7,0
12,0
13,0
0,5
1,3
20
5,4
13
11
2
10
4,0
6,0
15,5
18,3
0,5
1,0
30
3,3
4
3
2
4
3,2
6,2
14,7
18,7
0,9
1,5
40
2,0
4
3
1
3
4,3
5,5
9,5
11,5
1,0
2,5
50
1,6
2
2
0
1
1,3
2,0
—
—
0,4
0,7
60
1,2
1
1
0
0
1,0
2,1
—
—
—
—
70
0,8
1
1
0
0
1,5
2,5
—
—
—
—
80
0,6
0
0
0
0
—
—
—
—
—
—
38
33
6
29
Итого
12
Таблица 3 – Морфологическое описание и водный режим сеянцев сосны
обыкновенной в лесном питомнике Подгоренского лесничества, октябрь
2005г.
Морфологические признаки
1. Диаметр корневой шейки, мм
2. Высота особи, см
3. Количество ветвей, шт.
4. Количество почек, шт.
4.1 Верхушечных, шт.
4.2 Боковых, шт.
4.3 Длина средней почки, мм
4.4. Ширина средней почки, мм
5. Длина хвои, см
6. Корни
6.1 Количество боковых корней I порядка
на глубине подрезки, шт.
6.2 Количество боковых корней II порядка
на глубине подрезки, шт.
6.3 Количество корней d>1мм на глубине подрезки, шт.
Варианты опыта
Подрезанная корКонтроль
невая система
5,1 ± 0,25
3,8 ± 0,13
13,8 ± 0,47
14,0 ± 0,65
3,2 ± 0,39
3,1 ± 0,25
5,9 ± 0,46
5,3 ± 0,32
4,7 ± 0,30
4,6 ± 0,22
1,2 ± 0,37
0,7 ± 0,22
9,7 ± 0,28
7,0 ± 0,33
2,8 ± 0,07
2,5 ± 0,06
9,9 ± 0,31
7,3 ± 0,27
tк-пкс
4,6
0,2
0,2
1,1
0,3
1,2
6,0
3,3
6,0
8,3 ± 0,38
13,5 ± 0,59
7,0
21,8 ± 1,86
43,5 ± 3,04
6,0
2,3 ± 0,27
3,6 ± 0,43
2,6
В третьем разделе представлена математическая модель взаимодействия ножевого рабочего органа с корнями сеянцев в процессе их перерезания.
На перерезаемый слой материала корня 1 высотой В (рисунок 1) действуют следующие силы: растягивающие силы со стороны верхней Fв и нижней Fн части корня, реакция почвы Fп, сила инерции и сила резания, представляющая собой сумму сил со стороны фасок Fл, и силы трения Fтв на грани лезвия. Для решения задачи необходимо знать изменение всех этих сил в
течение времени взаимодействия лезвия с корнем.
Если обозначить через х1 координату кромки лезвия на оси ОХ, через х2
– координату контакта правой поверхности корня с почвой в точке её пересечения с осью ОХ, то на основе сделанных предположений система уравнений, описывающих динамическое взаимодействие системы «лезвие-кореньпочва», будет иметь вид:
a x ⋅ mсл + Fинвх + Fиннх = Fл − Fв ⋅ cosαв − Fн ⋅ cosα н − Fп .
(1)
Поскольку скорость постоянна и, следовательно, ускорение лезвия равно
нулю, то его уравнение движения будет иметь вид:
F л = Fсл .
13
(2)
Рисунок 1 - Схема сил, действующих в произвольный момент времени t
при перерезании корня на его слой высотой В:
Vл – скорость лезвия; Fл - сила со стороны лезвия; Fп – реакция почвы Fв;
Fн – силы растяжения со стороны верхней и нижней частей корня соответственно; Fтв – сила трения верхней грани; dо; - диаметр корня в плоскости резания; Fин в; Fин н – силы инерции со стороны верхней и нижней части корня
соответственно; hкр – величина деформации слоя корня кромкой лезвия высотой; hр – глубина разреза, приведенная к ненапряженному состоянию
В уравнениях (1) и (2) использованы следующие обозначения:
Fсл – реакция перерезаемого слоя, являющаяся функцией величины деформации hco его элементарного столбика с поперечным сечением δ·dz вдоль оси
ОХ:
hco = x1 − x2 + d о ;
(3)
δ – толщина кромки лезвия; do - диаметр перерезаемого слоя корня; mсл –
масса перерезаемого слоя корня; ах – ускорение перерезаемого слоя корня в
направлении оси ОХ: а х =
d 2 x сл
dt 2
, t – время; хсл – координата центра масс пе-
ререзаемого слоя; FИНвх, FИНнх – силы инерции, действующие на перерезаемый слой соответственно со стороны верхней и нижней части корня, являющиеся функциями ускорения ах; Fл, Fп – силы, действующие на перерезаемый
слой со стороны лезвия и почвы соответственно, являющиеся функциями деформаций слоя корня hсо и почвы Δх2 = х2 – do;Fв, Fн – растягивающие силы
соответственно со стороны верхней и нижней части корня, являющиеся
функциями деформации почвы Δх2; αв, αн – углы между осью ОХ и силами Fв
и Fн соответственно, являющиеся функциями координаты х2.
Координата центра масс перерезаемого слоя хсл определяется по формуле:
хсл =
1
х22 − х12 + ( х1 − х2 + d o ) ⋅ [ x1 − ⋅ ( x1 − x2 + d o ) ⋅ tg( β + γ )]
3
x2 − x1 + d o
,
(4)
где β – угол заточки лезвия; γ – угол установки ножа.
Предварительно определив зависимости сил и углов, входящих в уравнения
(1) и (2) от исходных неизвестных, получим систему четырех уравнений (1-4)
14
относительно четырех неизвестных х1, х2, хсл и hсо. Начальные условия для
решения системы: при t = 0 х1 = hсо= 0, х2 = dо, хсл = dо/2 = ro,
d 2 x2
d 2 x1
dx 2
= 0 . . Граничное условие:
=0,
=0,
dхсл /dt = 0, dх1 /dt =Vл = 0,
dt
dt 2
dt 2
х1(t) = Vл·t.
Данная математическая модель позволяет определить величину перемещения, скорость перемещений корня, силу и работу резания, на основе которых были оптимизированы геометрические и кинематические параметры
горизонтального ножа, сумма углов заточки и установки лезвия β+γ, равная 0
градусам; толщина лезвия в=2…3 мм; величина кромки δ =50…150 мкм;
длина лезвия l=10…40 мм.
Для реализации разработанной математической модели был проведен
ряд экспериментов по определению физико-механических свойств корней
дуба, сосны, вяза (рисунок 2).
2
Усилие Р, [H]
y = 18.767x + 160.48x - 465.63
2
R = 0.999
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Диаметр корня, мм
Рисунок 2 - Зависимость максимальной силы перерезания от диаметра
корней дуба
С оптимальными геометрическими параметрами горизонтального ножа
была создана опытная конструкция корнеподрезчика и проведен многофакторный эксперимент с целью оптимизации параметров почвозаглубителя, который должен выводить рабочий орган на требуемую глубину.
Получено уравнение регрессии, которое связывает выходной параметр
процесса – тяговое сопротивление (Y)- с углом установки почвозаглубителя
(Х1) с твердостью (Х2) и влажностью (Х3) почвы
Y = 618.94 + 141.89 ⋅ X 2 + 11.38 ⋅ X 3 + 1.89 X 1 X 2 − 0.13 X 1 X 3 → min (5)
Для решения этой задачи была написана программа, реализованная в среде
Borland Delphi 6.0. В результате расчетов установлено, что минимальное значение тягового сопротивления наблюдается при установке почвозаглубителя
в положение, близкое к нулю градусов, твердости почвы 1МПа и влажности
15
10 %. Однако, с учетом длины пути заглубления оптимальным углом установки почвозаглубителя следует считать 15˚.
В четвертом разделе представлена кинематическая модель процесса
взаимодействия дисковой пилы с древесной растительностью.
i
Длину дуги контакта зуба lст
с i-м стволом определим по формуле
i
2 ⋅ π ⋅ Rпл ⋅ θ ст
=
,
(6)
360
где Rпл – радиус пилы диска, м.
В соответствии с рисунком 3 i-й угол контакта пилы со стволиком сеянi
ца θ ст
находим как
i
lст
sin(
i
θ ст
2
)=
i
H ст
/2
.
Rпл
(7)
Преобразуя, получим:
θ
где
i
ст
i
⎛ H ст
/2⎞
⎟⎟ ,
⎜
= 2 arcsin⎜
R
пл
⎠
⎝
(8)
i
- высота пропила i-го стволика, м.
H ст
i
Толщина срезаемой стружки i-го ствола сст
,
i
сст
где
=
i
u z ⋅ H ст
i
lст
,м
(9)
uz – подача на зуб, м;
Vп
(10)
1000 ⋅ Vпл
tз – шаг зуба, мм (для пилы D=1500, z=120, t з = π ⋅ D / z = 39,25 );
Vп – поступательная скорость агрегата (надвигание), м/с;
Vпл – окружная скорость резания, м/с.
Основное влияние на качество среза оказывает подача стволика на зуб
пилы, поэтому были построены зависимости Uz от окружной скорости пилы
и скорости подачи агрегата.
В момент перерезания вектор скорости ствола Vст направлен во внешнюю сторону от диска пилы, за счёт чего будет происходить отклонение
стволика сеянца, что препятствует его срезанию и способствует прохождению под пилой или сбоку пилы. Для того чтобы избежать отклонения стволика, необходимо вектор скорости направить во внутреннюю сторону пилы.
Это можно осуществить при помощи зуба пилы, угол наклона передней режущей кромки которого δ будет иметь значения менее 90° (рисунок 3).
uz = tз
16
Рисунок 3 –Схема взаимодействия дисковой пилы
со стволиком сеянца
Пренебрегая биением пилы в вертикальной плоскости, рассчитываем
координаты основания i-го зуба на основании системы:
⎧ i
⎛ 2π
⎞
⎪ X ocн = Rдск ⋅ cos⎜ i ⋅ Z + ω пл ⋅ t ⎟;
⎪
⎝
⎠
⎨
⎪Y i = R ⋅ sin ⎛⎜ i ⋅ 2π + ω ⋅ t ⎞⎟,
дск
пл
⎪⎩ ocн
⎝ Z
⎠
где
(11)
Rдск – радиус диска пилы до основания зуба, м;
i
i
X ocн
, Yocн
- координаты основания i-го зуба, м;
Z – число зубьев пилы, шт.
i – рассматриваемый зуб, i=1…Z;
Вершину i-го зуба находим на основании системы:
⎧ i
⎛ 2π
⎞
⎪ X верш = ( Rдск + h з ) ⋅ cos⎜ i ⋅ Z + δ + ω пл ⋅ t ⎟;
⎪
⎝
⎠
⎨
⎪Y i = ( R + h ) ⋅ sin ⎛⎜ i ⋅ 2π + δ + ω ⋅ t ⎞⎟,
дск
з
пл
⎪⎩ верш
⎝ Z
⎠
(12)
i
i
X верш
, Yверш
- координаты вершины i-го зуба, м;
hз – высота зуба, м;
δ - угол наклона передней режущей кромки зуба, рад.
Задняя режущая кромка получается путём соединения основания текущего зуба с вершиной последующего.
В ходе таксационных исследований удалость установить характер произрастания древесной растительности. С учетом знания количества столиков на
1 м2 и их диаметра была проведена рандомизация и получены координаты
места произрастания древесной растительности на рассматриваемом участке:
где
i
⎧⎪ xств
= rand ( Х max ),
⎨ i
⎪⎩ y ств = rand (Ymax ),
где
Xmax, Ymax – соответственно длина и ширина участка, м;
17
(13)
rand ( X max ), rand (Ymax ) – случайное число, взятое из промежутка от нуля
до соответствующего значения Xmax, Ymax, м.
Математически процесс соприкосновения i-го ствола с зубом пилы
представляется как совпадение абсцисс и ординат зуба пилы с абсциссой и
ординатой ствола. Для упрощения математических выкладок сделаем допущение, что не пила движется на стволы, а, наоборот, ствол движется на пилу.
i
i
⎧⎪ xств
= X верш
,
(14)
⎨ i
ш
⎪⎩ yств = Yверш .
Координаты вершин зубьев пилы образуют рабочую зону пилы относительно её центра.
Поскольку радиус пилы является суммой радиуса основания, высоты
зуба с учётом его наклона, он определяется по формуле
(15)
Rпл = [( Rдск + hз ) ⋅ sin δ ]2 + [( Rдск + hз ) ⋅ cos δ ]2 .
Рабочая зона, в соответствии с рисунком 4, формируется радиусом Rпл,
ц
, Yплц .
проведённым из центра диска, характеризуемого координатами X пл
При сопоставлении координат ствола с центром диска определяется
расстояние (радиус), на котором находится ствол:
i
Rств
.пл =
(x
i
ств
ц
+ X пл
) + [y
2
i
ств
+ Yплц
]
2
,
(16)
i
Rств
.пл. – радиус, на котором находится ствол от центра диска пилы, м.
При совпадении этих двух радиусов Rпл и будет начинаться процесс резания.
где
Рисунок 4 - Схема соприкосновения стволика с зубом пилы
18
Кроме кинематической модели процесса резания была разработана динамическая модель взаимодействия дисковой пилы с древесной растительностью
(рисунок 5).
Рисунок 5 – Схема взаимодействия пильного диска со стволиком
В результате построения математической модели была получена зависимость силы резания от основных параметров процесса резания:
Pp =
i
⋅ 360 ⋅ b
K ′a п a w a p a т ⋅ u z ⋅ H cт
2 ⋅ π ⋅ R пл
i
⎛ H cт
⎜
⋅ arcsin
⎜ R
⎝ пл
⎞
⎟ ⋅ sin(δ − θ ′)
⎟
⎠
,
(17)
где K ′ - удельное сопротивление резанию ( K ′ =5…8 МПа);
aп , a w , a p , aт - коэффициенты, учитывающие соответственно породу, влажность, степень затупления зубьев и температуру, δ - угол наклона передней
грани зуба; θ` - угол между вектором скорости и вектором движения; b – ширина пропила, м.
Анализ ряда зависимостей показал, что на величину скорости подачи
трактора, которая определяет производительность работы агрегата, оказывают влияние следующие величины: подача на зуб – Uz, число зубьев – Z, диаметр пилы – D и окружная скорость вращения пилы – Vпл.
Была проведена оптимизация скорости подачи трактора. Определив целевую функцию, характеризующую оптимальную скорость подачи трактора,
а также задав ограничения варьируемых факторов, получим:
19
⎧Vп (U z ,Vпл , Z , D) → max,
⎪0.5 ≤ U ≤ 5,
z
⎪⎪
(18)
⎨5 ≤ Vпл ≤ 40,
⎪32 ≤ Z ≤ 120,
⎪
⎪⎩0.2 ≤ D ≤ 1.
Была разработана компьютерная программа, которая при помощи метода сканирования рассчитала оптимальные параметры пильного рабочего органа: окружная скорость 14 м/с, подача на зуб 1,9 мм, диаметр пилы 0,4 м,
количество зубьев на дисковой пиле 108 шт. Проведенные экспериментальные исследования срезания вершин сеянцев дисковой пилой с такими геометрическими параметрами показали, что срез гладкий, не наблюдается разрывов и размочаливания стволиков.
Для нахождения оптимальных геометрических и кинематических параметров инерционно-рубящего рабочего органа для срезания поросли второстепенных пород были составлены кинематическая и динамическая модели
процесса резания поросли.
Динамическая модель включала определение силы резания с учётом установленного экспериментальным путём значения предела прочности σр поросли осины при её перерезании:
1
1 ⎛ Е ⎞ n 1+ 1n
2
2
(19)
FЛ = Δl ⋅ δ ⋅ σ Р +
⎜ ⎟ hсж ⋅ [tg ( β ) + f sin ( β ) + μ ( f + cos ( β )],
1⎝h⎠
1+
n
где Δl – длина рабочего органа, соприкасающегося с порослевиной, м; δ ширина рабочего органа, м; Е – модуль деформации, МПа; μ- коэффициент
Пуассона; ϕ - угол трения, рад; β - угол наклона фаски, рад; f – коэффициент
трения массы о материал лезвия, f=tg ϕ.
Из теории импульсного резания известно, что усилие импульсного резания можно выразить из усилия «силового» резания Fл, введя поправочный
совокупный коэффициент динамичности по усилию резания КДР:
FДИН = FЛ ⋅ К ДР .
(20)
Силу инерции, создаваемую вращающимся гибким рабочим органом,
определяем по формуле
2
⎛ ΔV
⎞ ⎛ ΔV 2
Fин = m эл ⋅ ⎜⎜ эл ⋅ R ⎟⎟ + ⎜⎜ эл
⎝ t ud
⎠ ⎝ R
2
⎞
⎟⎟ ,
⎠
(21)
где mэл – масса элемента гибкого рабочего органа, кг; ΔVэл – падение линейной скорости рабочего органа, м/с; tud – время удара, в течение которого
происходит падение скорости рабочего органа, с.
Скорость, которую поросль получает во время процесса резания, определяем по формуле
20
Fдин ⋅ hст2
⋅ t ud ,
(22)
mст ⋅ lст2
где hст – высота среза ствола, м; lст – длина ствола поросли, м; mст – масса
ствола поросли, кг.
Если Vэл ≤ Vст , то существует возможность излома ствола, когда изгибающий момент, создаваемый силой резания на поросли, превысит допустимые значения.
Таким образом, срезание поросли будет наблюдаться в двух случаях.
Первый случай - линейная скорость режущего элемента больше скорости, сообщаемой им поросли, а сила удара достаточна для перерезания.
Второй случай - поросль отклонится на такую величину, что напряжение
изгиба превысит допустимое и произойдёт её излом.
Из имеющихся зависимостей, которые тесно связаны между собой, возникает необходимость нахождения оптимальных параметров процесса резания.
Поскольку поросль срезается вращающимся гибким рабочим органом,
следует определить период времени, в течение которого он совершит полный
оборот на 360°, и его режущий элемент снова окажется в первоначальном
положении. Период оборота режущего элемента находим по формуле
Vст =
1
,
(23)
K н ⋅ nдв
где Kн – количество рабочих органов; nдв – частота вращения вала гидромотора, с-1.
Таким образом, на скорость подачи накладывается ограничение, которое
исходит из количества поросли на 1м2 и периода оборота режущего элемента:
n
VПmax ≤ s ,
(24)
Tн
где ns – количество поросли на 1 м2.
Следующим условием осуществления процесса резания поросли является то, что рабочий орган должен успеть восстановить свою скорость, а значит
и энергию от сил инерции до того, как он встретит новую поросль.
Время, затрачиваемое на восстановление потерянной скорости резания,
определяем по формуле
F ⋅t ⋅ J
t разг = дин ud пр ,
(25)
mэл ⋅ R ⋅ M дв
где Mдв – крутящий момент на валу гидромотора, Н⋅м.
Таким образом, на скорость подачи накладывается ограничение, которое
исходит из количества поросли на 1 м2 и времени, которое необходимо для
восстановления прежнего режима работы:
Vпmax ≤ nS / t разг .
(26)
На основании формул (23 - 26) получим следующую целевую функцию
и ряд ограничений:
TН =
21
⎧Vп ( Fud , Fдин ,Vst ,Vл , t разг ) → max;
⎪
ns
⎪Vп ≤ ;
Tн
⎪
(27)
F
≥
⎨ ud Fдин ;
ns
⎪
V
≤
;
п
⎪
t разг
⎪V ≥ V .
ст
⎩ л
Для оптимизации составляется массив всех комбинаций, представленных факторов. В нашем случае число комбинаций составляет 114=14641 шт.
После этого для каждой комбинации оптимизируемых факторов, с учётом ограничений формулы (27), рассчитываем значения для следующих
функций:
Fud (mэл ,Vл , R, tud ),
Fл ( Dст , δ н , E ,σ р β ,ϕ ),
Vл ( R, nоб ),
t разг ( Fл , tud , J дв , J эл , mэл , R, М дв ).
Vst ( Fл , hст , lст , mст , tud ),
(28)
На основании разработанного алгоритма оптимизации была составлена
программа на ЭВМ (рисунок 6).
Рисунок 6 – Оптимизация процесса резания поросли (ножевой рабочий орган
длиной – 1м, уровень среза 15 % от высоты поросли)
Из анализа полученных результатов следует, что оптимальными параметрами рабочего органа типа ножевой цепи являются: толщина режущего
элемента 4 мм, угол заточки 30°, длина 1 м. Параметры гидропривода при
этом следующие: номинальный крутящий момент на валу 70 Н⋅м, частота
вращения вала 14 с-1. Скорость трактора при срезании поросли диаметром 2.8
см составит 3.43 км/ч.
Оптимальными параметрами рабочего органа в виде цепи с толстым
бойком являются: толщина режущего элемента 10 мм, угол заточки 65°, длина 0.5 м. Параметры гидропривода при этом следующие: номинальный крутящий момент на валу 70 Н⋅м, частота вращения вала 20 с-1. Скорость трактора при срезании поросли диаметром 2.8 см составит 2.8 км/ч.
Проведенные экспериментальные исследования процесса удаления поросли осины на вырубке показали, что степень срезания нежелательной растительности 93,4 %.
22
В пятом разделе представлены теоретические и экспериментальные исследования процесса удаления надземной части пней различными рабочими
органами. Разработана математическая модель взаимодействия фрезерноскалывающего рабочего органа с древесиной пня. Для решения математической модели была составлена компьютерная программа, позволяющая определить рациональные пределы варьирования геометрических параметров
скалывающего ножа и кинематические параметры рабочего органа.
С точки зрения минимизации усилия подачи оптимальным углом следует считать α = 20º..35º, при котором сила Fn имеет значение, близкое к нулю.
Уменьшение угла α ведет к увеличению силы Fn , что означает, что резец будет выталкиваться из древесины, и фрезу необходимо будет наталкивать на
пень. Кроме того, это ведет к увеличению поверхности контакта задней грани
резца с древесиной, а, следовательно, к увеличению силы трения. Увеличение же угла α ведет к тому, что сила Fn станет отрицательной, то есть резец
будет затягиваться в древесину, а, следовательно, фрезу необходимо будет
удерживать от затягивания в пень, что приведет к увеличению энергоемкости
процесса фрезерования (рисунок 7 а).
С точки зрения минимизации усилия подачи оптимальным углом следует считать угол β = 43º..60º, при котором фреза будет затягиваться в пень, однако при этом ее необходимо будет удерживать, что приведет к увеличению
энергоемкости процесса. Да и сила Fτ при таком угле заточки имеет большее значение, чем при меньшем угле. С точки зрения уменьшения энергоемкости процесса оптимальным следует считать угол β = 0º..42º, при котором
сила Fτ имеет наименьшую величину в исследуемом диапазоне, однако при
таком угле сила Fn слишком большая и будет выталкивать резец из древесины (рисунок 7 б).
Помимо этого, при малых углах заострения, а, следовательно, и при малом угле резания, наблюдается быстрый износ режущей кромки вследствие
ее малой прочности. При больших же углах заострения увеличивается сила
трения по передней грани резца, соответственно увеличивается ее износ, что
также ведет к затуплению резца, а, следовательно, к увеличению потребляемой мощности.
Поэтому в качестве величины угла заточки следует принять среднее значение, то есть угол β = 35º..45º (для сосны).
Единичные силы Fτ и Fn при любом значении угла β для дуба больше,
чем для сосны, поэтому, очевидно, что для такой породы древесины или
близкой к ней по структуре следует угол β выбирать большим. Для дуба оптимальным следует считать угол β = 43º..50º (рисунок 7 б).
Таким образом, в общем случае оптимальным углом заточки резца следует считать угол β = 43º..45º. Из вышеприведенного анализа следует, что такой угол заточки подойдет для большинства пород древесины.
23
Аналогично были построены графики зависимости составляющих Fτ и
Fn единичной силы резания от радиуса ρ округления режущей кромки и от
длины контакта L стружки с передней гранью резца для сосны и дуба.
Н/мм
Н/мм
100
80
3
60
60
40
1
4
20
0.2
α, рад
0.4
0.6
а
20
2
0.8
0
1
-20
4
2
0
0.2
0.4
0.6
β, рад
0.8
1
б
Рисунок 7 - Зависимости составляющих Fτ и Fn единичной силы резания от
заднего угла α (а): 1- Fτ , 2- Fn (для пней сосны); 3- Fτ , 4- Fn (для пней дуба)
и от угла заточки β резца (б): 1- Fτ , 2- Fn (для пней сосны); 3- Fτ , 4- Fn (для
пней дуба),
Анализ этих зависимостей показал, что радиус ρ = 30…70 мкм подойдет
для большинства пород древесины и обеспечит надлежащим образом работоспособность рабочего органа. Также была дана оценка влияния геометрических параметров резца на изменение угловой скорости.
Был проведен ряд экспериментальных исследований процесса дробления
пней на лабораторном стенде с приводом рабочего органа от гидромотора.
Изучался процесс взаимодействия с древесиной пня различных пород только
подрезающего ножа, скалывающего ножа и их совместная работа.
Анализ полученных зависимостей показывает, что энергоемкость процесса работы скалывающего ножа несколько выше энергоемкости подрезающего (рисунок 8). Совместная их работа не приводит к простому арифметическому суммированию энергоемкости, при раздельной работе скалывающего и подрезающего ножей она несколько ниже. Снижение энергоемкости наблюдается лишь при установке ножей в непосредственной близости
друг от друга 0,5…0,8 см и при опережающем взаимодействии подрезающего
ножа с пнем (подрезающий нож выдвинут на 10…20 мм относительно скалывающего ножа) (рисунок 9).
0.6
0.7
0.5
0.6
0.4
0.5
Давление, МПа
Давление, МПа
-40
0
1
40
0
-20
3
80
0.3
0.2
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1
0
0
20
40
60
80
100
120
0
140
0
Время, с
20
40
60
80
100
120
Время, с
Рисунок 8 - Изменение давления рабочей жидкости при взаимодействии подрезающего ножа (а), скалывающего ножа (б) с пнем дуба
24
1
0.9
Давление, МПа
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
20
40
60
80
100
120
Время, с
Рисунок 9 - Изменение давления рабочей жидкости при взаимодействии подрезающего и скалывающего ножей с пнем дуба
При удалении пней диаметром до 20 см возможно применение срезающего
устройства ножевого типа. При этом с целью снижения энергозатрат следует
осуществлять предварительное растяжение волокон древесины пня путем создания изгибающего момента от силы, приложенной к вершине пня. Теоретические исследования процесса взаимодействия ножевого рабочего органа с пнем
позволили свести полученные уравнения к зависимости:
(29)
Р= КD2,
где D – диаметр пня, К – постоянный удельный коэффициент резания.
Значение коэффициента К было определено в ходе эксперимента и составило
для дуба – К=0,528; акации- К=0,560; ясеня- К=0,476, вяза- К=0,448; сосныК=0,325.
В шестом разделе произведен расчет экономической эффективности внедрения новой технологии и комплекса машин, выполняющих основные работы
при лесовосстановлении.
Главной операцией при подготовке почв под создание лесных культур является удаление пней. Наиболее трудоемкая операция - удаление пней твердодревесных пород.
В ходе расчета экономической эффективности применения новой конструкции корчевателя сравнивались два различных способа удаления надземной
части пня: дробление (фрезерно-скалывающим рабочим органом) и спиливание
(пильным рабочим органом). Сменная производительность машины с пильным
рабочим органом составила 180 шт. пней/см, а машины с фрезерно-скалывющим
рабочим органом - 252 шт. пней/см.
Повышение производительности позволяет получить экономический эффект от применения машины с фрезерно-скалывающим рабочим органом в размере 46000 рублей, снизить затраты труда на 158,4 чел./часов. Срок окупаемости
составит 2,6 года.
Введение таких агроприемов как механизированная подрезка корней и обрезка вершинок сеянцев в процессе их выращивания, осуществляемых специально разработанными корне- и вершиноподрезчиками, повышает приживаемость (на 15…20 %) и дальнейший рост сеянцев в культурах. При высокой приживаемости сеянцев (80 % и более) отпадает необходимость в такой трудоемкой
операции как дополнение лесных культур, которая производится ручным методом с помощью меча Колесова. Кроме того, исключаются затраты на дополнительный посадочный материал. Расчет экономической эффективности показал,
25
что применение новой технологии и средств механизации для ее осуществления
(корнеподрезчика и вершиноподрезчика) позволяет получить экономический
эффект в размере 297625 рублей и произвести снижение затрат труда на 203,4
чел/час. Срок окупаемости составит 2,28 месяца.
При создании лесных культур наиболее трудоемкой операцией является
осветление, которое необходимо осуществлять ежегодно в течение 15-25 лет после посадки. Разработанная конструкция роторного кустореза позволяет повысить сменную производительность этой технологической операции на 0,5 га и
получить годовой экономический эффект в размере 12616, снизить затраты труда на 97.2 чел/час. Срок окупаемости - 3 года 4 месяца.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Технологические операции, связанные с удалением пней на вырубках,
поросли второстепенных древесно-кустарниковых пород, подрезкой корней и
обрезкой стволиков сеянцев, являются энерго- и ресурсоемкими в процессах
выращивания посадочного материала в питомниках и лесовосстановления на
вырубках, требующими в то же время, особенно подрезка корней и обрезка
стеблей, высокого качества резания. Имеющиеся исследования и производственный опыт относятся к условиям таежной зоны хвойных лесов, и перенос их в
чистом виде в условия зоны широколиственных и смешанных лесов не даст положительных результатов.
2. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования восполняют имеющиеся проблемы и вносят существенно новое в проблему повышения
уровня технологий и технического развития машин для расчистки вырубок от
пней, срезания поросли второстепенных пород при осветлении культур, подрезки корней и обрезки стеблей сеянцев в процессе их выращивания.
3. Подрезка корней сеянцев лиственных пород и сосны в лесостепной зоне
целесообразна, поскольку формируется мочковатая корневая система, увеличивается приживаемость и интенсивность развития культур. Ее следует проводить
на 1-2 году выращивания сеянцев в питомнике. Глубина подрезки должна быть в
пределах 8…10 см для сеянцев сосны, 18…20 см для сеянцев лиственных пород.
Допускается рыхление почвы подрезающими горизонтальным и вертикальными
ножами не более 25…30 %.
4. Обрезка верхушечной части сеянцев дуба черешчатого оказывает положительное влияние на их развитие- у сеянцев с осенней обрезкой более чем в 3
раза возрастает длина прироста, и вторичный прирост наблюдается в 5 раз чаще,
чем у сеянцев с летней обрезкой и контроля (без обрезки). Приживаемость высаженных сеянцев дуба, в процессе выращивания которых была применена обрезка стебля, выше, чем у необрезанных на 14…18 %. Посаженные культуры
имеют больший прирост, отпад практически не наблюдается.
5. Полученные впервые для лесостепной зоны результаты по эффективности подрезки корней и обрезки верхушечной части стволиков сеянцев позволили
установить требования к качеству выполнения данных агроприемов, разработать
математические модели и обосновать типы рабочих органов, режимы работы и
конструктивно-кинематические параметры.
6. Установлено, что сила резания и горизонтальное перемещение корня существенно возрастают при увеличении суммы углов заточки и установки ножа к
26
горизонту, толщины лезвия и размеров его режущей кромки. Увеличение длины
лезвия с 10 до 70 мм вызывает рост горизонтального перемещения корня на
31…77 %. Повышение скорости резания с 1 до 6 м/с не вызывает существенного
увеличения удельной силы резания (менее 5 %), но на 19 % уменьшает горизонтальное перемещение корня.
7. Качество подрезки корней в соответствии с предъявляемыми требованиями лучше всего обеспечивается ножом с нижней заточкой. При этом снижается продольное перемещение почвенных частиц в 1,5…3 раза, тяговое сопротивление- на 30 %.
8. В результате разработанной математической модели произрастания поросли второстепенных лиственных пород оптимизированы параметры процесса
резания и рабочих органов различного типа: инерционно-рубящего, дисковой
пилы, ножевой цепи и цепи с бойком. Установлено, что при перемещении дисковой пилы окружная скорость должна составлять 14 м/с, подача на зуб- 1,9 мм.
Для исключения захлестывания инерционно-рубящих рабочих органов друг за
друга отношение длины ветви к диаметру ротора должно быть не более 1:2, максимальная ширина захвата достигается при частоте вращения 13,4 с-1 и более.
9. Оптимальными параметрами рабочего органа в виде цепи, снабженной
ножами или бойками, являются толщина ножа 4 мм и режущей части бойка 10
мм, угол заточки соответственно 30˚ и 65˚, частота вращения вала – 14 с-1 и
20 с-1, скорость движения агрегата 3,43 и 2,8 км/ч.
10. Наименьшая энергоемкость процесса срезания поросли имеет место в
случае применения цепи с плоскими ножами и составляет около 40 ВТ, что
меньше по сравнению с другими типами рабочих органов в 2…3,5 раза. Этот же
тип рабочего органа дает более высокую степень удаления поросли- 94,61 %.
11. Наименьшая энергоемкость процесса расчистки вырубок от пней имеет
место при удалении только надземной части путем подрезания и скалывания на
отдельные фракции вдоль волокон за счет мощности двигателя трактора, передаваемой через вал отбора. При таком способе удаления пней снижаются затраты энергии в 2,3…3,7 раза, повышается производительность в 1,8…2,5 раза, исключаются нагружение покровного слоя и повреждение поросли ценных древесных пород.
12. Энергоемкость и материальные затраты удаления надземной части пня
фрезерно-скалывающими рабочими органами зависят от породы, например, для
дуба они на 40 % больше, чем для сосны.
13. Разработанная математическая модель взаимодействия фрезерноскалывающих рабочих органов с пнем позволяет при проектировании производить расчеты параметров, оптимальные величины которых составляют: задний
угол скалывающего ножа α=20…35˚, угол заточки β=43…45˚, радиус скругления
режущей кромки ρ=30…70 мкм.
14. При применении срезающего устройства ножевого типа следует с целью
снижения энергозатрат осуществлять предварительное растяжение волокон древесины пня путем создания изгибающего момента от силы, приложенной к вершине пня. Зависимость усилия резания ножевыми рабочими органами носит
криволинейный характер и выражается формулой P=KD2, где коэффициент К
равен: для дуба – К=0,528; акации- К=0,560; ясеня- К=0,476, вяза- К=0,448; сосны- К=0,325.
27
15. Расчет технико-экономической эффективности показал, что внедрение
вершиноподрезчика и корнеподрезчика в посевном отделении питомника представляет возможным произвести снижение затрат труда на 203,4 чел./часов, получить годовой экономический эффект в размере 297625 рублей при сроке
окупаемости 2,28 месяца. Применение нового варианта роторного кустореза позволяет произвести снижение затрат труда на 97,2 чел./часов и получить годовой
экономический эффект от применения кустореза 12616 рублей при сроке окупаемости 3 года 4 месяца. Применение машины с фрезерно-скалывающим рабочим органом позволяет произвести снижение затрат труда на 158,4 чел./часов и
получить экономический эффект в размере 46000 рублей при сроке окупаемости
2,6 года.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В
РАБОТАХ
В изданиях, рекомендованных ВАК Минобразрвания России
1. Драпалюк, М. В. Влияние подрезки корней сеянцев дуба на их дальнейшее
развитие [Текст] / М. В. Драпалюк // Вестник Московского государственного
университета леса – Лесной вестник. – 2004. – № 005. – 8 с.
2. Драпалюк, М. В. Из опыта формирования корневой системы сеянцев дуба в
питомниках США [Текст] / М. В. Драпалюк // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. – 2004. – № 005. – 8 с.
3. Бартенев, И. М. Обрезка вершин сеянцев в питомнике [Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк // Вестник Московского государственного университета
леса – Лесной вестник. – 2005. – № 013. – 9 с.
4. Драпалюк, М. В. Кинематика взаимодействия дисковой пилы со стволами
тонкомерной древесной растительности [Текст] / М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной
вестник. – 2005. – № 039. – 6 с.
5. Драпалюк, М. В. Определение траектории движения гибкого рабочего органа
для срезания древесно-кустарниковой растительности на вырубках [Текст] /
М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров // Вестник Московского государственного
университета леса – Лесной вестник. – 2005. – № 040. – 7 с.
6. Репринцев, Д. Д. Механизация обрезки крон деревьев и кустарников [Текст] /
Д. Д. Репринцев, М. В. Драпалюк, В. П. Попиков // Лесное хозяйство. – 2006. –
№ 1. – С. 45-46.
7. Бартенев, И. М. Теоретические исследования процесса резания древесины
пней [Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк // Изв. вузов. СевероКавказский регион. Технические науки. – 2006. – Прил. к № 2. – С. 38-44.
8. Драпалюк, М. В. Перспективные направления в разработке орудий для подрезки корней сеянцев в питомнике [Текст] / М. В. Драпалюк, И. В. Казаков //
Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006. – Прил. к
№ 2. – С. 106-111.
9. Драпалюк, М. В. Изучение влияния подрезки корней на морфологические характеристики сеянцев дуба черешчатого [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю. Заплетин, О. М. Корчагин // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006. – Прил. к № 2. – С. 111-116.
10. Бартенев, И. М. Математическая модель процесса выкопки саженцев в питомниках [Текст] / И. М Бартенев, М. В. Драпалюк, П. И. Попиков, Р.А. Сагайдак // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006. –
Прил. к № 2. – С. 116-121.
28
11. Драпалюк, М. В. Математическая модель процесса подрезки корней сеянцев
и саженцев в питомниках [Текст] / М. В. Драпалюк, П. И. Попиков, М. В.
Кондратов // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. –
2006. – Прил. к № 3. – С. 111-114.
12. Драпалюк, М. В. Влияние подрезки корневой системы на морфологические
характеристики сеянцев сосны обыкновенной [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю.
Заплетин // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006.
– Прил. к № 3. – С. 115-117.
13. Драпалюк, М. В. Влияние обрезки вершин на морфологические характеристики сеянцев дуба черешчатого [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю. Заплетин, О.
М. Корчагин // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. –
2006. – Прил. к № 3. – С. 118-120.
14. Драпалюк, М. В. Математическая модель работы гидропульсатора [Текст] /
М. В. Драпалюк, Р. В. Юдин, А. А. Сидоров, М. В. Кондратьев // Изв. вузов.
Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006. – Прил. № 8. – С. 101102.
15. Казаков, В. И. Повышение качества сеянцев путем формирования корневой
системы [Текст] / В. И. Казаков, И. В. Казаков, М. В. Драпалюк // Изв. вузов.
Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2006. – Прил. к № 8. – С. 96101.
В монографиях
1. Драпалюк, М. В. Перспективные технологии выращивания посадочного материала в лесных питомниках [Текст] / М. В. Драпалюк. – Воронеж : ВГУ,
2006. – 247 с.
В патентах
1. Пат. 2169452 РФ, МКИ 7 А 01 С 11/00//А 01 G 23/00. Корнеподрезчик [Текст]
/ И. М. Бартенев, В. И. Посметьев, М. В. Драпалюк ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 99119202/13 ; заявл. 07.09.99 ; опубл. 27.06.01, Бюл. № 18.
– 12 с.
2. Пат. 2275007, МПК А01 G 23/00. Вершиноподрезчик [Текст] / И. М. Бартенев,
М. В. Драпалюк, В. И. Посметьев, Л. Д. Бухтояров ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2004124919/12 ; заявл. 13.08.2004 ; опубл. 27.04.2006,
Бюл. № 12. – 5 с.
3. Пат. 2275788, МПК А01 G 23/00. Способ стимуляции роста и развития сеянцев [Текст] / М. В. Драпалюк, И. М. Бартенев, Р. А. Кораблев, Ю. В. Дерюгина; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2004103223/12 ; заявл.
04.02.2004 ; опубл. 10.05.2006, Бюл. № 13. – 3 с.
4. Пат. № 2284488, МПК G 01 L 23/16. Устройство для индикации и регистрации
показаний стрелочных приборов [Текст] / И. М. Бартенев, П. И. Попиков, М.
В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – №
2005103261/28 ; заявл. 08.02.2005 ; опубл. 27.09.2006, Бюл. № 27. – 4 с.
5. Пат. на полезную модель 54715, А 01С 11/00. Корнеподрезчик [Текст] / И. М.
Бартенев, М. В. Драпалюк, П. И. Попиков, М. В. Кондратов ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006106998/22 ; заявл. 06.03.2006 ; опубл.
27.07.2006, Бюл. № 21. – 1 с.
6. Пат. на полезную модель 56112, МПК А01 G 23/00. Выкопочная машина
[Текст] / И. М. Бартенев, П. И. Попиков, М. В. Драпалюк, Р. Сагайдак ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006115962 ; заявл. 10.05.06 ; опубл.
10.09.2006. – 2 с.
7. Пат. на полезную модель 56115, А 01 G 23/083. Ротор кустореза [Текст] / М.
В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – №
2005103262 ; заявл. 08.02.2005 ; опубл. 10.9.2006. – 1 с.
29
8. Пат. на полезную модель 33684, А 01 G 23/083. Ротор кустореза [Текст] / И.
М. Бартенев, В. П. Попиков, Л. Д. Бухтояров, М. В. Драпалюк. – №
2003105046/20 ; заявл. 25.02.2003 ; опубл. 10.11.2003, Бюл. № 31.
В статьях, материалах конференций и реферируемых изданиях
1.
Бартенев, И. М. Новый способ и техническое средство корчевания пней
[Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, В. В. Чмелев // Проблемы и перспективы лесного комплекса : материалы межвуз. науч.-практ. конф., Воронеж, 26-27 мая 2005 г. / ВГЛТА. – Воронеж, 2005. – Т. 1. – С. 23-25.
2. Бартенев, И. М. Физико-механические свойства сеянцев хвойных пород
[Текст] / И. М. Бартенев, Л. С. Белоусов, М. В. Драпалюк // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение : межвуз. сб. науч. тр. / ВГЛТА. – Воронеж, 2004. – Вып. 2. – С. 312-316.
3. Бухтояров, Л. Д. Оптимизация параметров процесса резания поросли гибкими инерционно-рубящими рабочими органами / Л. Д. Бухтояров, П. И. Попиков, М. В. Драпалюк ; ВГЛТА. – Воронеж, 2004. – 12 с. – Деп. в ВИНИТИ
29.01.2004, № 164-В2004.
4. Бартенев, И. М. Анализ состояния механизации подрезки корней сеянцев в
питомниках [Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк ; ВГЛТА. – Воронеж,
2005. – 17 с. – Деп. в ВИНИТИ 02.02. 2006, № 114-В2006.
5. Драпалюк, М. В. Автоколебания гидравлического вибровозбудителя [Текст]
/ М. В. Драпалюк, Р. В. Юдин, М. Л. Шабанов, С. В. Дорохин // Лес. Наука.
Молодежь – 2004 : сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых
ученых за 2004 год, посвящ. 75-летию со дня рождения проф. А. В. Веретенникова / ВГЛТА. – Воронеж, 2005. – С. 108-119.
6. Драпалюк, М. В. Влияние геометртческих и физико-механических факторов
на перерезание древесины [Текст] / М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров, И. М.
Бартенев // Лес. Наука. Молодежь – 2003 : сб. материалов по итогам науч.исслед. работы молодых ученых за 2003 год, посвящ. 90-летию со дня рождения проф. П. Б. Раскатова / ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 270-275.
7. Драпалюк, М. В. Влияние геометрических параметров горизонтального ножа корнеподрезчика на перемещение почвенных частиц [Текст] / М. В. Драпалюк // Лес. Наука. Молодежь – 2003 : сб. материалов по итогам науч.исслед. работы молодых ученых за 2003 год, посвящ. 90-летию со дня рождения проф. П. Б. Раскатова / ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 264-270.
8. Кораблев, Р. А. Влияние лазерного облучения на семейства семян и рост сеянцев сосны обыкновенной [Текст] / Р. А. Кораблев, М. В. Драпалюк // Лес.
Наука. Молодежь – 2003 : сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2003 год, посвящ. 90-летию со дня рождения проф. П. Б.
Раскатова / ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 77-80.
9. Кораблев, Р. А. Влияние физических факторов на семейства семян и рост
сеянцев сосны обыкновенной [Текст] / Р. А. Кораблев, М. В. Драпалюк // Лес.
Наука. Молодежь – 2003: сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2003 год, посвящ. 90-летию со дня рождения проф. П. Б.
Раскатова / ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 81-87.
10. Чмелев, В. В. Обзор рабочих органов машин для измельчения надземной
части пней [Текст] / В. В. Чмелев, М. В. Драпалюк // Лес. Наука. Молодежь –
2004 : сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2004
год, посвящ. 75-летию со дня рождения проф. А. В. Веретенникова / ВГЛТА.
– Воронеж, 2005. – С. 184-188.
11. Чмелев, В. В. Обзор технических средств для удаления пней [Текст] / В. В.
Чмелев, М. В. Драпалюк // Лес. Наука. Молодежь – 2004 : сб. материалов по
итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2004 год, посвящ. 75-летию
30
12. Драпалюк, М.В. Обоснование параметров механизмов для срезания пней
с гидроприводом рабочих органов [Текст] / М. В. Драпалюк, П.И. Попиков, А.И. Цуриков, Ю.В. Гаврилов // Математическое моделирование,
компьютерная оптимизация технологических параметров оборудования и
систем управления лесного комплекса : сб. науч. тр. / ВГЛТА. – Воронеж,
2005. – С. 55-62.
13. Попиков, П. И. Рабочие режимы механизмов для срезания пней с гидроприводом рабочих органов [Текст] / П. И. Попиков, А. И. Цуриков, М. В. Драпалюк, В. В. Чмелев // Наука и образование на службе лесного комплекса (к 75летию ВГЛТА) : материалы межвуз. науч.-практ. конф., Воронеж, 26-28 окт.
2005 г. / ВГЛТА. – Воронеж, 2005. – Т. 2. – С. 112-115.
14. Попиков, П. И. Повышение качества подрезки сеянцев в питомнике путем
создания новой конструкции корнеподрезчика [Текст] / П. И. Попиков, М. В.
Драпалюк, М. В. Кондратов // Проблемы и перспективы лесного комплекса :
материалы межвуз. науч.-практ. конф., Воронеж, 26-27 мая 2005 г. / ВГЛТА. –
Воронеж, 2005. – Т. 1. – С. 50-54.
15. Бухтояров, Л. Д. К определению необходимых условий резания поросли
инерционно-рубящими рабочими органами [Текст] / Л. Д. Бухтояров, М. В.
Драпалюк // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация
технологических параметров оборудования и систем управления лесного
комплекса : сб. науч. тр. / ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 299-302.
16. Круглов, Н. М. Новая технология раскорчевки промышленных садов
[Текст] / Н. М. Круглов, М. В. Драпалюк / И. В. Мичурин и агротехнические
аспекты производства плодов и овощей на современном этапе : материалы
междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 150-летию со дня рождения Великого
преобразователя природы И. В. Мичурина. – Воронеж, 2005. – С. 34-39.
17. Драпалюк, М. В. К обоснованию основных параметров конструкции машины для обрезки вершин сеянцев в питомниках [Текст] / М. В. Драпалюк, В. И.
Посметьев // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : материалы
междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 28-30 нояб. 2005 г. – Вологда, 2006. –
С. 25-28.
В свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ
и базах данных.
1. Драпалюк, М. В. Свидетельство об официальной регистрации программы для
ЭВМ № 2005613081. Программа для оптимизации процесса резания древеснокустарниковой растительности [Текст] / М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров ;
заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 2005612458 ; заявл. 28.10.2005 ;
опубл. 25.11.2005.
2. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10429. Физико-механические свойства корней вяза гладкого (сила, необходимая для перерезания) [Текст] / М. В. Драпалюк ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. –
№ 0220611130 ; опубл. 15.05.2006.
3. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10287.
Морфологическое описание двулетних сеянцев Pinus Sylvestris в лесном питомнике Подгоренского лесхоза [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю. Заплетин ;
заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 0220610982 ; опубл. 02.03.2006.
4. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10422. Анатомическое строение двулетних сеянцев Pinus Sylvestris в лесном питомнике
Подгоренского лесничества Подгоренского лесхоза [Текст] / М. В. Драпалюк,
31
В. Ю. Заплетин ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 0220611117 ;
опубл. 15.05.2006.
5. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10423. Анатомическое строение стебля трехлетних сеянцев Quercus robur L. в лесном питомнике Правобережного лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА в
связи с различными сроками обрезки вершин [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю.
Заплетин ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 0220611118 ; опубл.
15.05.2006.
6. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10424.
Морфологическое описание трехлетних сеянцев Quercus robur L. в лесном питомнике Правобережного лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА в
связи с различными сроками обрезки вершин [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Ю.
Заплетин ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 0220611119 ; опубл.
15.05.2006.
7. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10425. Таксационные показатели поросли осины на вырубках 1-го, 2-го и 3-го года произрастания в Тресвятском лесничестве Воронежского лесхоза [Текст] / М. В.
Драпалюк, Л. Д. Бухтояров ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. – №
0220611120 ; опубл. 15.05.2006.
8. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10426. Физико-механические свойства осины (сила, необходимая для перерезания и излома) [Текст] / М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров ; заявитель и правообладатель ВГЛТА. – № 0220611121 ; опубл. 15.05.2006.
9. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10427. Физико-механические свойства корней сосны обыкновенной (сила, необходимая
для перерезания) [Текст] / М. В. Драпалюк ; заявитель и правообладатель
ВГЛТА. – № 0220611128 ; опубл. 15.05.2006.
10. Драпалюк, М. В. Регистрационное свидетельство базы данных № 10428. Физико-механические свойства корней дуба черешчатого (сила, необходимая для
перерезания) [Текст] / М. В. Драпалюк ; заявитель и правообладатель ВГЛТА.
– № 0220611129 ; опубл. 15.05.2006.
Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или
выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями
по адресу 394613, г. Воронеж, улица Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.
Телефон (8-4732) 53 72 40, (8-4732) 53 74 18; факс (8-4732) 53 72 40
Драпалюк Михаил Валентинович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И РАБОЧИХ
ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА
И ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
Доктора технических наук
32
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа