Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Systems Methods Technologies. М.V. Kolominova. Study of specific … 2018 № 2 (38) p. 105-110 106 новых лесных массивов должна быть обеспечена доста- точным количеством магистралей, веток и усов. При этом значительные объемы дорожного строительства требуют применения средств механизации и автоматизации строи- тельных работ. В связи с этим изучение показателей эф- фективности дорожно-строительных машин (ДСМ) явля- ется очень важным вопросом [1]. Классификация производится по разным признакам, одним из которых является назначение машины. По назначению ДСМ делятся следующим образом: 1. Машины для проведения подготовительных ра- бот: корчеватели, рыхлители, кусторезы, мульчеры. 2. Машины для земляных работ: бульдозеры, скре- перы, экскаваторы, автогрейдеры. 3. Машины для уплотнения дорожных оснований, земляного полотна и дорожных покрытий: катки, трам- бующие и вибрационные машины. 4. Машины для строительства водопропускных со- оружений: копры, молоты, вибропогружатели, вибро- молоты. 5. Машины для строительства дорожных одежд: – со сплошным покрытием (камнедробилки, грохо- ты, битумовозы, автогудронаторы, цементовозы, грун- тосмесительные машины); – с колейным покрытием (плитоукладчики, щито- укладчики, дорожные транспортеры-укладчики). 6. Машины для строительства и содержания зимних дорог: снегоуплотняющие, водополивочные машины, снегоочистители, пескоразбрасыватели, шипованные катки [2]. Материалом для данной работы служат труды зару- бежных и российских исследователей по технологиям и машинам для лесного хозяйства и лесозаготовок [3–17]. Методика исследования и результаты расчетов. Рассмотрим расчет удельных энергозатрат для таких ДСМ, как корчеватели, кусторезы, бульдозеры и экска- ваторы. Удельные затраты энергии (удельная энергоем- кость) — это количество энергии, затрачиваемое на единицу заготовленной продукции ( м 3 ) или на единицу обрабатываемой площади ( га ) [18]. Корчевальная машина KM-1A предназначена для полосной расчистки участков от пней. Машина агрега- тируется с тракторами ЛХТ-55. Удельная энергоемкость корчевки пней, кВт·час/га , корчевальными машинами типа КМ-1А определяется как: .. . . . . ор х р в корч g g g g g + + + = , (1) где g в. — удельные затраты энергии при выдергивании пня из почвы; g р. — удельные затраты энергии на дви- жение машины в процессе работы; g х. — удельные за- траты энергии при движении машины на холостом хо- ду; g р.о. — удельные затраты энергии на движение ра- бочих органов машины [19]: η ν⋅ ⋅λ⋅ ⋅ ⋅ = . . . . пн пн в в d n КС g , (2) ) 1( 10 1 0 . . 4 . . m К G С g g корч корч х р + ⋅ η ν⋅ ⋅ ψ⋅ ⋅ ∆ ⋅ = + , (3) η ν⋅ ⋅ ⋅ = . . .. д пн ор А nС g , (4) где С = 1/3600 — переводной коэффициент; К в. — усилие на выдергивание одного пня из почвы, кН ; n пн. — число пней, выдергиваемых с 1 га, шт./га ; d пн. — диаметр вы- дергиваемого пня в среднем, м ; λ — породный коэффици- ент; ν — коэффициент увеличения энергозатрат от непро- изводительных движений устройств и самой машины; η — КПД устройств, передающих энергию к рабочим органам машины, и самих рабочих органов; m 1 — отно- шение пути, проходимого машиной на холостом ходу, к таковому при выполнении технологической работы; К 0 — коэффициент увеличения пути при движении машины по отношению к расчетному; А д. — затраты энергии на дос- тавку рабочих органов к пню и обратно в транспортное положение, кДж ; ψ корч. — коэффициент сопротивления движению корчевателя с учетом сдвигания пней; G корч. — сила тяжести корчевателя, кН ; ∆ — ширина обрабатывае- мой ленты, м . Кусторезы необходимы для освобождения строи- тельных площадок от мелкого леса и кустарника. Эти машины используют при прокладке трассы дороги, а также при устройстве просек в лесных массивах, ос- воении новых земель и мелиоративных работах. В зим- нее время кусторезы применяются для очистки автомо- бильных дорог от снега. Удельная энергоемкость кусторезов, например, для кустореза-осветлителя гусеничного КОГ-2,3, кВт·час/га , определяется по формуле: .. . . . . ор х р ср куст g g g g g + + + = , (5) где g ср. — удельные затраты энергии на срезание. В общем виде формулу (5) можно записать как: η ν⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ η ν⋅ ⋅ ψ⋅ ⋅ ⋅ ∆ ⋅ + η ν⋅ ⋅λ⋅ ⋅ ⋅ = . . 1 0 . . 4 куст. . . . ) 1( 10 д куст куст куст куст ср куст А nС m К G С d n КС g , (6) где К ср. — усилие, затрачиваемое на срезание одного куста, кН ; n куст. — число кустов, срезаемых с 1 га, шт./га ; d куст. — диаметр срезаемого куста в среднем, м ; G куст. — сила тяжести кустореза, кН ; ψ куст. — коэффи- циент сопротивления движению кустореза. При строительстве и ремонте дорог одними из ос- новных работ являются перемещение грунта при уст- ройстве выемок и насыпей, подвозка песка, гравия и других материалов для строительства полотна дорог, планировка и уплотнение грунта и строительных мате- риалов. Для выполнения этих работ применяют бульдозеры. Бульдозер представляет собой трактор, оснащенный отвалом с ножом, установленным спереди трактора на толкающей раме. Различают неповоротные и поворот- ные (универсальные) бульдозеры. В лесном хозяйстве применяют бульдозеры Б-10М на базе трактора Т-180, ДЗ-110 на базе трактора Т-130М; Д-606 на базе тракто- ра ДТ-75М и др. При работе бульдозера необходимо соблюдать сле- дующее условие: