Инженерное обоснование конструкции фрезерного барабана для поверхностно-послойного фрезерования торфяных залежей с древесными включениями
Автор: Гамаюнов С.Н., Жигульская А.И., Зюзин Б.Ф.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Горные машины, транспорт и машиностроение
Статья в выпуске: 2 т.11, 2026 года.
Бесплатный доступ
Технологические основы и конструктивные требования к созданию машины для поверхностно-послойного фрезерования пнистых торфяных залежей особенно актуальны для малых предприятий, применяющих адаптивную технологию производства торфа, где традиционные методы корчевки экономически и технологически нецелесообразны из-за высокой стоимости подготовительных работ и необходимости использования громоздкой техники. Цель работы – обоснование параметров конструкции фрезерной машины, способной одновременно измельчать торфяную массу и погребённые в ней древесные включения без предварительного извлечения последних. В работе применён комплексный подход: обобщение данных по физико-механическим характеристикам торфа и древесины, анализ литературных и экспериментальных источников, теоретическое обоснование параметров резания и конструкции фрезерного барабана. В результате обоснованы оптимальные параметры фрезерного барабана: ширина захвата 4,5 м, диаметр 0,335 м, частота вращения 149 с−1, окружная скорость 25 м/с, подача на нож 0,015 м, обеспечивающие получение крошки фракции 10–25 мм и дробление древесины до размеров, пригодных после сепарации для последующей переработки торфа и утилизации отходов. Предложенный подход позволяет вести добычу торфа на залежах с древесными включениями без предварительной корчевки, что снижает затраты на подготовительные работы и расширяет ресурсную базу малых предприятий.
Адаптивная технология, поверхностно-послойное фрезерование, погребенная древесина, торф, фракционный состав, фрезерующие машины, эффективность производства
Короткий адрес: https://sciup.org/140315715
IDR: 140315715 | УДК: 622.331:622.271.9 | DOI: 10.17073/2500-0632-2025-06-994
Design rationale for a milling drum used in layer-by-layer surface milling of peat deposits containing wood inclusions
This article addresses the technological foundations and design requirements for developing a machine intended for layer-by-layer surface milling of stump-containing peat deposits. The issue is particularly relevant for small-scale enterprises employing adaptive peat production technologies, where traditional stump removal methods are economically and technically impractical due to high preparatory costs and the need for bulky equipment. The study aims to substantiate the design parameters of a milling machine capable of simultaneously comminuting peat mass and embedded wood inclusions without their preliminary extraction. This approach is intended to enhance production efficiency, improve product quality, and reduce negative environmental impact. The research tasks included analysing milling regimes, interaction between cutting elements and wood inclusions, and developing proposals for a drive system with increased reliability under variable loads. A comprehensive methodology was applied: generalisation of data on physico-mechanical properties of peat and wood, analysis of literary and experimental sources, and theoretical substantiation of cutting parameters and milling drum design. A dual-motor hydraulic drive configuration was considered, wherein an auxiliary motor is activated upon increased cutting resistance, ensuring stable machine operation under deposit heterogeneity. As a result, optimal parameters of the milling drum were substantiated (working width 4.5 m, diameter 0.335 m, rotational speed 149 s–1, peripheral velocity 25 m/s, feed per knife 0.015 m), providing peat crumbs with a particle size fraction of 10–25 mm and comminution of wood to dimensions suitable for subsequent separation, peat processing, and waste utilisation. The proposed approach facilitates accelerated drying of peat crumbs under natural conditions, reduced waste volumes, and rational resource utilisation. It is concluded that the proposed design demonstrates high efficiency for operation at small peat deposits with areas up to 100 ha. The obtained results will be applied in the design of a prototype and further development of adaptive peat production technology.
