Возможность и целесообразность применения усовершенствованной конструкции машины для корчевки пней лп-52 в условиях лесного комплекса

Машины и оборудование

Библиографический список

1. Казаров, К. Р. Совершенствование теории и методов точного размещения растений сахарной свеклы вдоль рядка [Текст] : монография / К. Р. Казаров. - Воронеж, 1998. - 120 с.

2. Казаров, К. Р., Результаты моделирования формирования густоты насаждения сахарной свеклы с использованием ЭВМ [Текст] / К. Р. Казаров, С. Н. Пиляев. - Деп. во ВНИИТЭИагропром 29.03.90. № 168 ВС-90. - 16 с.

3. Казаров К. Р., Методика расчета выхода семян сахарной свеклы [Текст] / К. Р. Казаров, И. К. Лукина // Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: материа-

лы всероссийской научно-практической конференции в 2-х ч. - Ч.2. - С. 69-73.

4. Лукина, И. К. Математическая оценка площади питания сахарной свеклы [Текст] / И. К. Лукина, К. Р. Казаров // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологии, параметров оборудование и систем управления лесного комплекса: сб. науч. тр. - Воронеж, 1999. - С. 24-27.

5. Казаров, К. Р. Вероятностная модель определения полевой всхожести семян [Текст] / К. Р. Казаров // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем лесного комплекса: сб. на-уч. тр. - Воронеж, 1997. - С. 25-28.

DOI: 10.12737/3365 УДК 630*383.7

ВОЗМОЖНОСТЬ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ ДЛЯ КОРЧЁВКИ ПНЕЙ ЛП-52 В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕСА

кандидат технический наук, профессор, профессор кафедры промышленного транспорта,

строительства и геодезии В. Н. Макеев1

2

инженер И. Е.Шевцова студент М. С. Солопанов1 студент В. Е. Карпушина1

1 - ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

2 - Управа Коминтерновского района городского округа г. Воронеж kafedra prom transporta@list.ru

В конце семидесятых и в начале восьмидесятых годов большое внимание уделялось механизации ручных и трудоемких операций на всех видах работ в условиях лесного комплекса и, особенно, на работах по строительству лесных дорог

различного назначения, а также работах на осмолозагатовках.

В конце восьмидесятых годов для строительства и содержания дорог ЦНИИМЭ были разработаны с учетом конструкции их и условий производства

Лесотехнический журнал 1/2014

173

Машины и оборудование

работ «Системы машин для строительства и содержания лесовозных дорог», в которые были включены как общепромышленные дорожные машины, так и специальные лесодорожные машины для выполнения специфичных в лесозаготовительной отрасли работ. Специальные лесодорожные машины, разработанные отраслевыми научно-исследовательскими институтами и выпускаемые машиностроительными заводами Министерства лесной промышленности, позволяли значительно сократить дефицит в технике и повысить производительность труда на строительстве и содержании дорог. Большое признание работников лесопромышленных и лесохозяйственных предприятий лесного комплекса получили такие широко известные лесодорожные машины (дорожностроительные агрегаты), как ЛД-4, ЛД-4А, ЛД-18, ЛД-35, ЛД-30, ДМ-15 и др. [1].

Большое внимание в этот же период времени уделяется повышению уровня механизации заготовок пневой древесины (осмолозаготовкам), так как лесодорожные машины (ЛД-4, ЛД-4 А) не могли быть эффективно использованы для этих целей, то есть в этот же период времени создаются новые машины и механизмы для заготовки пневой древесины такие, как АПК-1, ЛТ-181, ЛТ-143А, ЛП-52.

Опыт эксплуатации машин для заготовки пневого осмола, чем занимались специализированные - химлесхозы, лесопромышленные - леспромхозы и лесохозяйственные - лесхозы предприятия лесного комплекса в различных регионах нашей страны, показал целесообразность создания модификации манипуляторной

машины с грейферным виброзахватом на базе трелевочного трактора ТТ-4 [2].

В начале восьмидесятых годов ВПКИлесмашем при участии КарНИИЛПа была разработана такая модификация -машина для корчевки пней ЛП-52, агрегатированная корчующим рабочим оборудованием манипуляторного типа с грейферным виброкорчевателем и съемнонавесным грейфером ЛП-10 для погрузочно-разгрузочных работ (рис. 1).

Машина для корчевки пней ЛП-52 была предназначена для заготовки спелых сосновых пней на вырубках с подростом или без подроста, очистки их от основной массы грунта и камней и формирования в кучи вдоль волоков, а также для выполнения в межсезонный период времени погрузки и разгрузки осмола и круглых лесоматериалов (сортиментов). Особенностью конструкции является грейферный виброзахват с гидравлическими домкратами, обеспечивающий ликвидацию передачи вертикально направленных корчующих усилий на собственно манипулятор и базовый трактор машины. Для обеспечения устойчивости в процессе корчевки пней машина ЛП-52 имеет две пары поперечных балок с размещенными на них гидроцилиндрами, с помощью которых выдвигаются выносные опоры (3,13). На тракторе на месте демонтированных погрузочного щита и лебедки установлен манипулятор с грейферным виброкорчевателем. Манипулятор состоит из опорной фермы с шестеренно-реечным механизмом поворота (6), колонны (5) и двухзвенной рычажно-сочлененной стрелы (7). Для монтажа манипулятора служит основание,

174

Лесотехнический журнал 1/2014

Машины и оборудование

Рис. 1. Машина ЛП-52 для корчевки пней (неусовершенствованная конструкция):

1 - базовый трактор; 2 - кабина; 3 - передняя выносная опора; 4 - ограждение кабины; 5 -колонна; 6 - механизм поборота; 7 - стрела, 8 - челюсть; 9 - грузовая рама;

10 - домкраты; 11 - гидроцилиндр; 12 - рукоять; 13 - задние выносные опоры

устанавливаемое за кабиной (2) на раму трактора. Оно состоит из трубы в сборе с нижним листом, четырех наклонных стоек, скрепленных с трубой и листом. Внутренняя полость трубы с обоих концов имеет расточки, куда запрессовываются втулки, в которых поворачивается колонна

(5) . К нижнему листу основания приварены четыре цапфы для размещения в них двух гидроцилиндров механизма поворота

(6) . Механизм поворота состоит из шестерни, закрепленной на нижнем конце колонны и двух гидроцилиндров, корпуса которых прикреплены к основанию манипулятора. Внутри этих гидроцилиндров подвижно установлены штоки-рейки, рабочая поверхность которых взаимодействует с шестерней колонны. По обе стороны штока рейки на её хвостовиках установлены поршни. Под давлением на поршни рабочей жидкости, подаваемой в одну из бесштоковых полостей гидроцилиндров, шток-рейки перемещаются и их зубчатая поверхность, взаимодействующая с шестерней, обеспечивает поворот

колонны с манипулятором.

Виброзахват состоит из силовой рамы с гидродомкратами и подвески, грузовой рамы (9) с челюстями (8) и гидроцилиндрами (11) привода челюстей. Внутри грузовой рамы виброзахвата встроен дебалансный вибратор. Механические колебания, создаваемые при включении вибратора, передаются на челюсти и используются для интенсификации внедрения челюстей в грунт при захвате пня и для очистки выкорчеванного пня от грунта. Для повышения надежности и ремонтопригодности силовая рама виброзахвата выполнена в виде прямой балки со стаканами на концах, в которых устанавливаются гидроцилиндры домкратов. Челюсти комбинированного типа, в средней части их расположена поперечная балка круглого сечения, воспринимающая момент от расклинивания клыков. Отличительной особенностью виброзахвата является также выполнение дебалансов вибратора непосредственно на ступицах синхронизирующих шестерен, что обеспечивает

Лесотехнический журнал 1/2014

175

Машины и оборудование

компактность вибратора.

Работа машины на корчевке пней производится следующим образом. Двигаясь по разработанной лесосеке, машина корчует с одной стоянки все пни, находящиеся в зоне действия стрелы. Оператор наводит захват на пень, включает челюсти, которые внедряясь в грунт, смыкаются под пнем. Затем усилием гидродомкратов пень выдергивается из грунта. Если высота подъема пня с помощью гидродомкратов окажется недостаточной, окончательное извлечение пня производится с помощью стрелы при обязательном опускании в рабочее положение передних и задних опор машины.

Опыт эксплуатации машины для корчевки пней ЛП-52 в нижеследующих предприятиях лесного комплекса: в Плесецком химлесхозе Архимлес, в Октябрьском леспромхозе объединения Иркутск-химлес, в Плозерском и Надвоицком леспромхозах объединения Кареллеспром показал, что данная машина не только корчует пни хвойных пород на осмо-лозаготовках, но и пни других пород при очистке площадей под лесопосадки и для строительства лесных дорог, а также для их погрузки на транспортные средства. А в межсезонный период времени она с неменьшим успехом использовалась для погрузки круглых лесоматериалов (сортиментов) как на погрузочных площадках разрабатываемых лесосек, так и на промежуточных лесных складах лесопунктов этих предприятий.

Таким образом, возможность применения машины для корчевки пней ЛП-52 на подготовительных работах при стро-

ительстве лесовозных дорог даже с имеющимся съемно-навесным рабочим оборудованием (виброгрейфером для корчевки пней и грейфером ЛП-10 для выполнения погрузочно-разгрузочных операций) является вполне реальной. Вместе с этим, конструкцию машины для корчевки пней ЛП-52 можно усовершенствовать, расширив сферу её применения на строительстве лесовозных дорог точно также, как и названные выше лесодорожные машины (дорожно-строительные агрегаты), об особенностях и необходимости усовершенствования конструкции которых было особо сказано в свое время [3].

Одним из реальных путей целесообразности усовершенствования конструкции машины для корчевки пней ЛП-52 является оснащение её постоянно навешенным бульдозерным и рыхлительным рабочим оборудованием. Так как базовым шасси этой машины является трелевочный трактор ТТ-4, специально предназначенный для перемещения по разработанным лесосекам и опыт использования его как базового шасси для агрегатирования бульдозерного и рыхлительного оборудования имеется (дорожно-строительный агрегат ЛД-18), то навеска бульдозерного отвала неповоротного типа и рыхлительного оборудования на эту машину вполне реальна (рис. 2).

Навеску бульдозерного отвала и рых-лительного оборудования таких же линейных и угловых параметров, как и в лесодорожной машине ЛД-18 можно произвести, демонтировав предварительно передние выносные и задние опоры. При этом агрегатированный вместо передних

176

Лесотехнический журнал 1/2014

Машины и оборудование

Рис. 2. Машина ЛП-52 Для корчевки пней (усовершенствованная конструкция): 1 - базовый трактор, 2 - кабина, 3 - бульзозерный отвал, 4 - ограждение кабины, 5 - колонна,

6 - механизм поборота, 7 - стрела, 8 - челюсть, 9 - грузовая рама, 10 - домкраты,

11 - гидроцилиндр, 12 - рукоять, 13 - рыхлительное оборудование

выносных опор бульдозерный отвал, а вместо задних рыхлительное оборудование в первую очередь будут выполнять их функции при проведении машиной, погрузочно-разгрузочных операций.

А машина ЛП-52, имея постоянно навешенное рабочее оборудование: бульдозерный отвал неповоротного типа и рыхлитель будет использоваться для выполнения помимо подготовительных работ в дорожном строительстве и на основных земляных работах, то есть при резании и перемещении грунта из резерва в насыпь по траншейно-полосной (перпендикулярной) технологической схеме (рис. 3).

Благодаря такому усовершенствованию конструкции машины для корчевки пней ЛП-52 значительно расширится сфера её использования в условиях лесного комплекса, повысится комплексная производительность и эффективность применения на строительстве лесовозных дорог.

РезерЬ г

_^Р§ГН1—~ Ось L lopoet /

РезерЬ

(л '

75

! разработка и перетешете зр&то аз резерба 6 нкьы> Н слой! 2 разреши дате грунта б иасупц

Нашит для кррчеЫи пней ЛП-52

Рис. 3. Технологическая схема работы

машины ЛП-52 Библиографический список

1. Демин, К. К. Техника и

Лесотехнический журнал 1/2014

177

Машины и оборудование

технология механизированной заготовки пневого осмола [Текст] / К. К. Демин, И. Р. Шегельман, В. П. Карасёв. - М. : Лесная промышленность, 1983. - С. 125-130.

2. Строительство лесовозных автодорог [Текст] / Л. С. Матвеенко, Е. И. Миронов, Ф. А. Железняк [и др.]. - М. : ВНИПИЭИлеспром, Лесоэксплуатация и

лесосплав, обзор, информ., 1987. - Вып. 19. - С.43-57.

3. Макеев, В. Н. Особенности и необходимость усовершенствования конструкции лесодорожных машин [Текст] / В. Н. Макеев, К. А. Литвиненко. - М. : ВИНИТИ, сир. о деп. №70 - В 2008. - С. 17-20.

DOI: 10.12737/3366 УДК 674.093.6 - 413.82

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ РАЗВОДА ЗУБЬЕВ И СКОРОСТИ ПОДАЧИ ЛЕНТОЧНЫХ ПИЛ НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ПИЛОПРОДУКЦИИ

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры механизации лесного хозяйства и

проектирования машин А. И. Максименков ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

mai-mlx@yandex.ru

В последнее время в нашей стране предусматривается разработка и осуществление программ технического перевооружения и реконструкции производства, его непрерывного обновления на основе новой техники и передовой технологии.

Пиление древесины на ленточнопильных станках, в подавляющем большинстве случаев, характеризуется торцовым резанием. Из 3-х форм стружкообразования при резании в торец, для ленточных пил наиболее характерно образование элемента стружки путем ее скалывания с расслоением древесины по дну пропила.

Процесс образования элемента стружки непосредственно отражается на образовании поверхности пропила. Следовательно, явления, сопровождающие этот процесс, непосредственно отражаются на качестве поверхности пропила.

На качество поверхности, с точки

зрения ее шероховатости, помимо процесс-са образования элемента стружки, влияет ее расположение в межзубовом пространстве, наличие и степень прессования и транспортировки элемента стружки. Главное (переднее) лезвие зуба ленточной пилы соприкасается с волокнами древесины, как правило, строго перпендикулярно их направлению. Известно, что поперечное сечение клеток, колеблется в среднем от 20 до 55 мкм, в то же время радиус заострения зубьев острой ленточной пилы из-за малой их жесткости при заточке обычно не бывает менее чем 10...15 мкм. При специальных условиях заточки и доводки зубьев, радиус затупления лезвия зубьев может быть доведен до 6.9 мкм. Следовательно, лезвие зуба ленточной пилы не перерезает боковые стенки клеток, а сминает и ломает их. При этом, внедряясь в древесину лезвие, прежде чем сломать, сминает и изги-

178

Лесотехнический журнал 1/2014