К обоснованию параметров корпуса дискатора для нераскорчеванных вырубок
Автор: Зимарин Сергей Викторович, Четверикова Ирина Владимировна
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Статья в выпуске: 3 т.17, 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье исследуется влияние технологических параметров конструкции корпуса дискатора для основной обработки почвы на нераскорчеванных вырубках на его тяговое сопротивление. Ресурсосберегающие технологии лесовосстановления, позволяющие исключить корчевку пней, наносят наименьший вред экологии вырубки и существенно снижают материальные средства на проведение всего комплекса работ, связанного с лесовыращиванием. Дисковые орудия в условиях нераскорчеванных вырубок значительно надежнее лемешных плугов и намного превосходят их в плане обеспечения удовлетворительной проходимости. Одним из основных достоинств дискаторов является индивидуальное крепление корпусов к раме орудия, что практически исключает забивание корпуса растительными остатками и почвой. Исследована новая конструкция корпуса дискатора, обеспечивающая на нераскорчеванных вырубках требуемое качество обработки почвы в плане полного оборота почвенного пласта и его сохранности в виде сплошной ленты, уложенной рядом с бороздой. Дано описание конструкции и принципа работы такого дискового корпуса. Предложенный дисковый корпус повысит технический уровень современных лесных почвообрабатывающих орудий, в частности дискаторов, что улучшит их конкурентные преимущества среди прочих лесных машин, используемых для вспашки. Проведены экспериментальные исследования в полевых условиях, получена регрессионная модель тягового усилия корпуса дискатора, позволяющая определять его оптимальные параметры, обеспечивающие качественный технологический процесс обработки почвы с наименьшими энергозатратами. Математическая модель может быть использована при проектировании лесных орудий.
Лесное хозяйство, вырубка леса, дисковые орудия, дисковый корпус, оптимизация
Короткий адрес: https://sciup.org/147227131
IDR: 147227131 | УДК: 630*65.011.54 | DOI: 10.15393/j2.art.2020.5382
Parameters of a disc harrow housing used on unrooted felling sites
The article examines the influence of the technological parameters of a disk harrow housing design on its traction resistance when it is used for basic tillage on felling sites where stumps are not removed. Resource-saving technologies of reforestation, which make it possible to exclude uprooting of stumps are ecologically friendly and significantly increase the effectiveness of reforestation operations. Disc tools are much more reliable than ploughshares in the conditions of undeveloped felling sites and outrank them in cross-country capacity. One of the main advantages of disc harrows is their individual attachment to the gun frame, thus practically eliminating clogging of the housing with plant residues and soil. The studied new design of the disc harrow housing provides the required quality of soil treatment by complete rotating of the soil layer and its preserving as a continuous band laid next to the furrow. A description of the design and operating principle of such a disk harrow housing is given. The proposed disk harrow housing will increase the technical level of modern forest tillage tools, in particular disc harrows thus ensuring their competitive advantages among other forest machines used for plowing. Experimental studies were performed in the field, and a regression model of the traction force of the disc harrow body was obtained to determine its optimal parameters that ensure a high-quality technological process of tillage with the lowest energy consumption. The mathematical model can be used in the design of forest tools.
Список литературы К обоснованию параметров корпуса дискатора для нераскорчеванных вырубок
- Willoughby I., Jinks R. L., Kerr G., Gosling P. G. Factors affecting the success of direct seeding for lowland afforestaion in the UK Forestry. 2004. No. 77 (5). 4б7 p. DOI: 10.1093/forestry/77.5.467.
- Löf M., Dey D., Navarro C. M., JacoЪs D. F. Mechanical site preparation for forest restoration New Forests. 2012. No. 43 (5-б). 825 p. DOI: 10.1007/s11056-012-9332-x.
- McLaughlin J. W., Gale M. R., Jurgensen M. F., Trettin C. C. Soil organic matter and nitrogen cycling in response to harvesting, mechanical site preparation, and fertilization in a wetland with a mineral substrate // Forest Ecology and Management. 2000. No. 129 (1-3). P. 7. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00164-4.
- Nilsson U., Allen H. L. Short- and long-term effects of site preparation, fertilization and vegetation control on growth and stand development of planted loblolly pine // Forest Ecology and Management. 2003. No. 175 (1-3). 367 p. DOI: 10.1016/S0378-1127(02)00140-8.
- Walmsley J. D., GodboldD. L. Stump Harvesting for Bioenergy — A Review of the Environmental Impacts Forestry. 2010. No. 83 (1). P. 17. DOI: 10.1093.
- Neaves III C. M., Aust W. M., BoldingM. C., Barrett S. M., Trettin C. C., Vance E. Soil properties in site prepared loblolly pine (Pinus taeda L.) stands 25 years after wet weather harvesting in the lower Atlantic coastal plain // Forest Ecology and Management. 2017. 344 p. DOI: 10.1016/j.foreco.2017.08.015.
- Löf M., Ersson B. T., Hjáltén J., Nordfjell T., Oliet J. A., Willoughby I. Site preparation techniques for forest restoration // Restoration of Boreal and Temperate Forests (Second Edition). 2016. P. 85—102. DOI: 10.1201/b18809.
- Myking T., Rusanen M., Steffenrem A., Kj^r E. D., Jansson G. Historic transfer of forest reproductive material in the Nordic region: drivers, scale and implications Forestry. 2016. No. 89 (4). 325 p. DOI: 10.1093.
- Ahmadi I. Development and assessment of a draft force calculator for disk plow using the laws of classical mechanics Soil and Tillage Research. 2016. No. 163 P. 32. DOI: 10.1016/j.still.2016.04.013.
- Нартов П. С. Дисковые почвообрабатывающие орудия. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1972. 181 с.
- Зимарин С. В. Новый корпус плуга для обработки почвы на вырубках // Лесотехнический журнал / Под ред. В. М. Бугакова. Воронеж: РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2012. Вып. 4 (8). С. 105—108.
- Кушнарев А. С. Дискатор — новое почвообрабатывающее орудие, обеспечивающее переход от традиционной технологии производства сельскохозяйственной продукции к энергосберегающей технологии No-till. Белая Церковь, 2010. 60 с.
- López-Vázquez A., Cadena-ZapataM., Campos-Magaña S., Zermeño-Gonzalez A., Mendez-Dorado M. Comparison of energy used and effects on bulk density and yield by tillage systems in a semiarid condition of Mexico // Agronomy. 2019. Vol. 9, issue 4. 13 April. No. 189.
- Shafaei S. M., Loghavi M., Kamgar S. A. A comparative study between mathematical models and the ANN data mining technique in draft force prediction of disk plow implement in clay loam soil // Agricultural Engineering International CIGR Journal. 2018. Vol. 20, issue 2. September. P. 71—79.
- Almaliki S. Simulation of draft force for three types of plow using response surface method under various field conditions // Iraqi Journal of Agricultural Sciences. 2018. Vol. 49, issue 6. P. 1123—1124.
- Зимарин С. В., Сердюкова Н. А. Новый корпус плуга для обработки почвы на вырубках // Лесотехнический журнал: научный журнал / Под ред. В. М. Бугакова. Воронеж: РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2012. Вып. 3 (7). С. 90—94.
- Зимарин С. В. Дисковый корпус плуга с гиперболоидным отвалом / С. В. Зимарин // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 2-1 (13-1). С. 47—49. DOI: 10.15393/j2.art.2016.3201.
- Пижурин А. А., РозенблитМ. С. Исследование процессов деревообработки. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 232 с.
- Wan M, Ma Y-C., Feng J., Zhang W-H. Study of static and dynamic ploughing mechanisms by establishing generalized model with static milling forces // International Journal of Mechanical Sciences. 2016. P. 114—120. DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2016.05.010.
