Классификация форвардеров с использованием кластеризации данных об их эксплуатационных характеристиках

Автор: Андронов Александр Вячеславович, Петросян Сергей Суренович, Егорин Александр Анатольевич, Ильюшенко Дмитрий Александрович, Хитров Егор Германович

Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu

Рубрика: Полная статья

Статья в выпуске: 4 т.18, 2021 года.

Бесплатный доступ

Изучены сведения о грузоподъемности, массе, мощности двигателя, энергонасыщенности, номинальном давлении на грунт восьмиколесных форвардеров, предлагаемых производителями техники Gremo, HSM, Komatsu, Logset, Rottne, John Deere, Ponsse, Caterpillar, Tigercat, Timberpro. Для анализа данных использован метод k-средних кластеризации данных. В результате выделено 6 классов машин. Класс особо легких форвардеров, грузоподъемность машин 7-10 т, масса 11-15 т; мощность двигателя 120-130 кВт, повышенный коэффициент энергонасыщенности - в пределах 5-6,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 60-90 кПа, не превышает несущую способность лесного грунта средней прочности (100 кПа). Класс легких форвардеров включает в себя машины с грузоподъемностью 10-12 т, массой 15-17 т; мощность двигателя 120-200 кВт, коэффициент энергонасыщенности 4,5-6,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 60-90 кПа. Класс средних форвардеров: грузоподъемность 12-15 т, масса 16-20 т; мощность двигателя 120-200 кВт, коэффициент энергонасыщенности 4,5-7,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 80-110 кПа, приближается к несущей способности лесного грунта средней прочности либо превышает ее. Класс средне-тяжелых форвардеров: грузоподъемность 15-18 т, масса 20-23 т; повышенная мощность двигателя в пределах 200-230 кВт, коэффициент энергонасыщенности 4,5-5,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 80-110 кПа. Класс тяжелых форвардеров: грузоподъемность 18-20 т, масса 22-24 т; мощность двигателя 200-230 кВт, коэффициент энергонасыщенности 4,5-5,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 80-110 кПа. В класс особо тяжелых форвардеров отнесены машины, грузоподъемность которых составляет 20-25 т, масса 26-27 т; мощность двигателя 230-250 кВт, коэффициент энергонасыщенности 4,5-5,5 кВт/т; номинальное давление на грунт 105-130 кПа, превышает несущую способность лесного грунта средней прочности.

Еще

Колесные лесные машины, грузоподъемность, мощность двигателя, давление на грунт, метод k-средних

Короткий адрес: https://sciup.org/147236117

IDR: 147236117   |   УДК: 66.15.01   |   DOI: 10.15393/j2.art.2021.5983

Forwarders classification basing on the characteristics data clustering

The paper studies data on payload, weight, engine power, power/weight ratio, nominal ground pressure of eight-wheeled forwarders produced by Gremo, HSM, Komatsu, Logset, Rottne, John Deere, Ponsse, Caterpillar, Tigercat, Timberpro manufacturers. For data analysis, the method of k-means data clustering was used. As a result, six classes of machines were identified. The class of extra light forwarders includes machines of 7-10 tons payload, 11-15 tons weight; 120-130 kW engine power, power/weight ratio of 5-6.5 kW/t; and the nominal ground pressure of 60-90 kPa, which does not exceed bearing capacity of forest soil of a medium strength (100 kPa). The class of light forwarders includes machines with a payload of 10-12 tons, weighing 15-17 tons; the engine power of within 120-200 kW, the power/weight ratio within 4.5-6.5 kW/t; and the nominal ground pressure of 60-90 kPa. Class of medium forwarders includes machines with payload of 12-15 tons, weighting 16-20 tons; engine power of 120-200 kW, power/weight ratio of 4.5-7.5 kW/t and the nominal ground pressure of 80-110 kPa, approaching or exceeding bearing capacity of medium-strength forest soil. Class of medium-heavy forwarders includes machines of payload of 15-18 t, weighting 20-23 t; the engine power of 200-230 kW, power/weight ratio of 4.5-5.5 kW/t; nominal ground pressure of 80-110 kPa. The class of heavy forwarders includes machines with a payload of 18-20 t, weighing 22-24 t; the engine power of 200-230 kW, power/weight ratio of 4.5-5.5 kW/t and nominal ground pressure of 80-110 kPa. The class of extra heavy forwarders includes machines with a payload of 20-25 tons, weighting up to 26-27 tons; the engine power within 230-250 kW, power/weight ratio of 4.5-5.5 kW / t and the nominal ground pressure of 105-130 kPa, which exceeds the bearing capacity of the medium-strength forest soil.

Еще

Список литературы Классификация форвардеров с использованием кластеризации данных об их эксплуатационных характеристиках

  • Форвардеры на лесозаготовках. Ч. 1: Классификация и особенности конструкции / Л. Д. Бухтояров, В. В. Абрамов, А. А. Просужих, С. Е. Рудов, И. В. Григорьев, О. А. Куницкая // Леспроминформ. 2020. № 4 (150). С. 64—69.
  • Газеева Е. А., Уразова А. Ф. Классификация харвестеров и форвардеров // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Труды IX междунар. евразийского симпозиума / Под науч. ред. В. Г. Новоселова. 2014. С. 60—65.
  • The technical development of forwarders in Sweden between 1962 and 2012 and of sales between 1975 and 2017 / T. Nordfjell, E. Ohman, O. Lindroos, B. Ager // International Journal of Forest Engineering, 2019. No 30:1. P. 1—13. DOI: 10.1080/14942119.2019.1591074.
  • Анисимов Г. М., Большаков Б. М. Новые концепции теории лесосечных машин. СПб.: ЛТА, 1998. 114 с.
  • Morphological Analysis of Forest Tractor Assemblies / M. Susnjar, D. Horvat, K. Andrija, Z. Pandur // Croatian Journal of Forest Engineering. 2008. No 29.
  • Horvat D., Zecic Z., Susnjar M.Morphological characteristics and productivity of skidder ECOTRAC 120V // Croatian Journal of Forest Engineering : Journal for Theory and Application of Forestry Engineering. 2007. No 28 (1). P. 11—25.
  • Хахина А. М. Методы прогнозирования и повышения проходимости колёсных лесных машин: Дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.01. СПб., 2018. 318 с.
  • Официальный сайт компании Caterpillar. URL: https://www.petersoncat.com/products-/new/product-line/forwarders/forwarder/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Ecolog. URL: https://ecologforestry.com/en/products/forwarders/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании HSM. URL: https://www.hsm-forest.net/forwarders.html (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Logset. URL: https://www.logset.com/en/forwarders (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Rottne. URL: https://www.rottne.com/en/skogsmaskiner/skotare/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Timberpro. URL: https://timberpro.com/Brochures/brochure-800D.html (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Tigercat. URL: https://www.tigercat.com/products/forwarders/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Komatsu. URL: https://www.komatsuforest.com/forest-machines/our-forwarders (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании John Deere. URL: https://www.deere.com/en/forwarders/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Официальный сайт компании Ponsse. URL: https://www.ponsse.eom/en/products/forwarders#/ (дата обращения: 04.10.2021).
  • Aggarwal Ch., Reddy Ch. Data clustering. Algorithms and Applications. Chapman and Hall, 2013. 652 p.
  • Хитров Е. Г. Комплексное обоснование параметров и режимов работы движителей лесных машин: Дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.01. Воронеж, 2020. 319 с.
Еще