Теоретическое обоснование тягово-сцепных свойств гусеничного движителя лесной машины для условий многолетней мерзлоты
Автор: Дьяченко В.М., Должиков И.С., Хитров Е.Г., Куницкая О.А., Барышникова Е.В., Анисимов Е.Е.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Рубрика: Полная статья
Статья в выпуске: 1 т.22, 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье последовательно решены следующие задачи исследования: обоснование параметров движителей, выполненное с учётом критериев проходимости и экологичности. Показано, что ограничение степени воздействия движителя лесной машины по глубине колеи, как правило, целесообразно и с точки зрения проходимости машины, поскольку при большой глубине колеи отмечается потеря несущей способности и сцепления движителя с опорной поверхностью. Для случая работы лесных машин в условиях чувствительных почв многолетней мерзлоты обычная формулировка допустимой глубины колей в большой части случаев неприемлема, поскольку глубина колеи должна быть ограничена существенно меньшим, нежели обычно, значением, максимум до 5 см. В статье показано, что в оценке глубины колеи следует различить непосредственно уплотнение и сдвиг-срез слоёв почвы, поскольку для почв на многолетней мерзлоте принципиально важно не допустить минерализации и переуплотнения верхних слоёв, взаимодействующих с движителем на начальном этапе формирования колеи. Как правило, в лесоинженерном деле рассматривается взаимодействие движителей машин с лесными почвогрунтами, для которых уже получен значительный объём экспериментальных данных по физико-механическим свойствам. Для почв на многолетней мерзлоте имеющиеся научные сведения о физико-механических свойствах достаточно ограничены. Важно учитывать сложные условия и транспортную доступность региона, затрудняющие сбор экспериментальных данных. Доказано, что при обосновании параметров рекомендуемой техники критически важно учитывать не только сохранение почвы. Достаточно остро в условиях региона встают вопросы топливной экономичности машин, в связи с чем требуется проводить расчёт расхода топлива при движении машины, связанный с учётом образования колеи.
Леса на вечной мерзлоте, гусеничные лесные машины, почвогрунты, образование колеи, расход топлива
Короткий адрес: https://sciup.org/147247769
IDR: 147247769 | УДК: 630*36 | DOI: 10.15393/j2.art.2025.7843
Theoretical substantiation of the crawler unit traction properties of a forest in permafrost conditions
In the article the authors substantiate crawler unit parameters by taking into account the criteria of cross-country ability and environmental friendliness. It is shown that limiting the degree of a crawler unit impact of a forest machine by the depth of the track is, as a rule, advisable from the point of view of the machine's cross-country ability, since at a large depth of the track there is a loss of bearing capacity and adhesion of the crawler unit to the support surface. For the case of forest machinery operation in conditions of sensitive permafrost soils, the usual formulation of the permissible track depth is unacceptable in most cases, since the track depth should be limited to a significantly lower value than usual, up to a maximum of 5 cm. The article shows that in assessing the depth of the track, it is necessary to distinguish directly between compaction and shear-cutting of soil layers, since it is fundamentally important for soils on permafrost to prevent mineralization and over-compaction of the upper layers interacting with the crawler unit at the initial stage of track formation. As a rule, in forest engineering, the interaction of a machine crawler unit with forest soil is considered, for which a significant amount of experimental data on physical and mechanical properties has already been obtained. However, for permafrost soils, the available scientific information on the physical and mechanical properties is quite limited. It is important to take into account the difficult conditions and transport accessibility of the region, which make it difficult to collect experimental data. It is proved that when justifying the parameters of the recommended equipment it is critically important to take into account not only soil conservation. The issues of forest machine fuel efficiency are quite acute in the conditions of the region, and therefore it is necessary to calculate fuel consumption of a forest machine taking into account the formation of a track.
