| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 2 номера
за 2022 год
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, СВЯЗАННЫХ С ТЯГОВО-СЦЕПНЫМИ СВОЙСТВАМИ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩЕЙ НА СКЛОНЕ
При работе лесных машин на горных склонах, прежде всего, их оснащают специальными гусеницами. Однако это далеко не всегда обеспечивает эффективную и безопасную работу лесных машин на склонах. Для повышения эффективности и безопасности работы лесных машин на горных склонах, в настоящее время, используют два основных варианта. Во-первых, сами лесные машины могут быть оснащены встроенными лебедками, которые устанавливаются на заводах изготовителях, по предварительному требованию заказчика. Во-вторых, используют различные варианты самоходных лебедок (T-winch, ROB, и т.д.), выполненные на базе бульдозеров, экскаваторов, или специальных самоходных шасси. Использование таких технических решений позволяет существенно повысить эффективность и безопасность работы лесных машин на горных склонах, за счет реализации дополнительного тягового усилия. Это позволяет существенно снизить нагрузки в трансмиссии лесных машин и снизить расход топлива. Однако стоимость такого оборудования весьма существенна. В статье определены условия, при которых возникает необходимость использования дополнительного лебедочного оборудования при работе лесных машин на горных склонах. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства».
Ключевые слова: лесозаготовки, трелевка, горные леса, лесные машины, самоходные лебедки, встроенные лебедки.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ЛЕСНЫХ МАШИН
Рассмотрены основные проблемы по повышению надежности деталей лесных машин путем контроля качества использования восстановленных деталей. Для восстановленных деталей характерно использование режимов приработки поверхностей. Разнообразие условий работы отдельных узлов машин предопределяет различное влияние режимов работы машины на их износ. Изнашивание любых узлов машины зависит от сочетания материалов, конструктивных особенностей пар трения и режимов работы, непосредственно обусловливающих изменения, как в материале, так и в геометрическом очертании поверхностей. Это вызывает значительные осложнения при эксплуатации лесных машин. Опыт эксплуатации лесных машин показывает, что трудоемкость их технического обслуживания и ремонта достаточно велика. Связано это со сложностью конструкции современных машин и использовании не всегда качественных и оригинальных запасных частей. Этот фактор напрямую влияет на надежность лесных машин. Таким образом, решить проблему позволит соответствующая методика контроля качества восстановленных деталей лесных машин. Целью исследований была разработка требований к системе контроля качества восстановленных деталей лесных машин. В работе рассматривалась задача: разработка требований к повышению надежности лесных машин, использующих восстановленные детали. С момента ввода в эксплуатацию до достижения предельного состояния отдельных узлов машин характер фрикционных связей, разрушение которых вызывает изнашивание деталей, меняется. Результатами работы стала разработка требований к восстанавливаемым деталям. В статье приведена оценка влияния качества восстановления деталей на надежность узлов и агрегатов лесных машин. Необходимо обеспечить уменьшение износа в период приработки сопрягаемых поверхностей деталей. Для этого необходимо проводить контроль: взаимного расположения поверхностей деталей; износа сопрягаемых поверхностей во время всего рабочего цикла; остаточного ресурса невосстанавливаемых поверхностей.
Ключевые слова: лесные машины, надежность, отказ, восстановление.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ УГЛА СКЛОНА НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВОГРУНТА ПРИ РАБОТЕ ЛЕСНЫХ МАШИН
Во многих странах мира достаточно большие запасы лесных ресурсов находятся на горных склонах. Такие природно-производственные условия характерны для Дальнего Востока Российской Федерации, многих стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР), в том числе Социалистической Республике Вьетнам, США, ряда европейских стран (Чехия, Австрия, и т.д.). Работы по заготовке древесины в условиях горных лесосек существенно снижают производительность и повышают риски для людей и техники. Во многих индустриально развитых странах мира преобладают машинные способы заготовки древесины, включая освоение лесов на горных склонах. Колесные лесные машины, работающие на горных склонах, прежде всего, оснащаются специальными гусеницами. Необходимо учитывать, что экосистемы горных лесов являются очень ранимыми, при неправильном проведении работ, при избыточном негативном воздействии на почвогрунт, на них могут возникать и быстро развиваться процессы водной и ветровой эрозии. Превышение несущей способности почвогрунта может приводить к возникновению оползней, соскальзыванию машины по склону. В статье представлена математическая модель, позволяющая на практике рассчитать несущую способность почвогрунта под воздействием гусеничного движителя лесной машины с учетом отклонения вектора результирующей нагрузки.
Ключевые слова: лесозаготовки, трелевка, горные леса, лесные машины, уплотнение почвогрунта, несущая способность почвогрунта.
ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ С МОРОЗОЗАЩИТНЫМ СЛОЕМ
Рассмотрена проблема совершенствования лесных автомобильных дорог путем использования методики оптимального проектирования параметров многослойной конструкции дорожной одежды лесовозной дороги с морозозащитным слоем из вспученного вермикулита. Ограниченность существующих методик проектирования, а также недостаточная определенность подходов к расчетам многослойных конструкций, при этом с морозозащитным слоем не позволяет решить эту задачу достаточно корректно. Таким образом была определена цель исследовательской работы, которая заключалась в разработке постановки задачи оптимального проектирования параметров многослойной конструкции дорожной одежды с морозозащитным слоем и расчет оптимальных параметров для условий Уральского климатического региона. В работе решались следующие задачи: 1) постановка задачи в общем виде; 2) формирование критерия оптимальности (целевой функции); 3) определение вектора управляющих параметров; 4) задание ограничений; 5) разработка алгоритма поиска оптимального решения и его реализация в компьютерной программе на языке РНР; 6) расчет оптимальных параметров конструкции лесовозной дороги с морозозащитным слоем для климатической зоны Уральского региона. Результатами работы была предложенная постановка задачи оптимального проектирования конструкции дорожной одежды, алгоритм оптимизации и прикладная компьютерная программа для проектирования автомобильных лесовозных дорог. Программа может быть рекомендована для использования в практике проектирования лесовозных дорог.
Ключевые слова: лесные дороги, дорожная одежда с морозозащитным слоем, оптимальное проектирование дорожных одежд.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕБЕЛИ И ИНТЕРЬЕРА
Дизайн – это создание предметного мира средствами индустриальной техники по законам красоты и функциональности. В настоящее время дизайн существует одновременно в двух измерениях, двух мирах – в области чистого искусства и в области техники. Для удовлетворения эстетических требований дизайнеры могут использовать художественный анализ и применять подходящие геометрические и композиционные приемы. Это важная часть проектирования. Геометрические принципы, благодаря своим возможностям, позволяют соблюсти точность и четкость формы, что способствует ее гармонизации. Целью настоящей работы является раскрытие возможностей использования художественного анализа, геометрических и композиционных приемов при проектировании мебели и интерьера. Знания о средствах композиции и работе с ними всегда находят отражение в творческих работах начинающих конструкторов, проектировщиков и дизайнеров. Из проведенной работы можно сделать вывод, что знания и опыт, полученные в области художественной геометрии и анализа, представляют собой важную часть, необходимую для работы дизайнера с целью создания продукта, отвечающего высоким стандартам и всем критериям гармоничного дизайна.
Ключевые слова: дизайн, проектирование, геометрия, принципы, золотое сечение, средства композиции.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СВЧ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В ОСЦИЛЛИРУЮЩЕМ РЕЖИМЕ
Данная работа посвящена разработке математической модели процесса СВЧ сушки пиломатериалов в осциллирующем режиме. В статье приведена формализация модели тепломассопереноса в условиях внутренней и внешней задачи процесса и апробация математической модели на адекватность. Представлены расчетные и экспериментальные зависимости изменения температуры центра и поверхности материала, а также влагосодержания древесины от давления в аппарате. По результатам физического моделирования была определена оптимальная схема проведения СВЧ сушки пиломатериалов. Установлено, что процесс СВЧ нагрева пиломатериалов в режиме осцилляции давления среды может протекать при атмосферном давлении среды или с предварительным удалением газа из аппарата.
Ключевые слова: сушка, СВЧ нагрев, осциллирующий режим, древесина.
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОНОСЯЩИХ ВЕТОК ОБЛЕПИХИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
Предложен способ переработки плодоносящих веток облепихи, позволяющий осуществить сборку урожая и переработку неплодовой части путем экстракции ценных компонентов. Разработана схема установки для переработки облепихи с использованием теплового насоса, позволяющего перераспределить тепловую энергию потоков. Проведенные тепловые расчеты доказали целесообразность предлагаемых решений, поскольку обеспечивается равенство количества тепловой энергии, образуемой в процессе замораживания плодоносящих веток, и количества тепловой энергии для пропаривания неплодовой части и проведения процесса экстракции.
Ключевые слова: облепиха, ягоды, неплодовая часть, замораживание, тепловой насос, экстракция.
СРАВНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ КАЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ
В статье приведены результаты исследований по измерению кажущегося объема и определению кажущейся плотности древесины различных пород с помощью различных методов. В результате критического анализа способов и конструкций для измерения кажущегося объема и определения кажущейся плотности пористых материалов предложены способ и устройство, основанные на методе газовой пикнометрии. Исследованию подвергались образцы высушенной древесины осины, сосны, березы, ели и дуба. Кажущиеся плотности в зависимости от давления составили для осины 1,428-1,483 г/см3, сосны 1,369-1,423 г/см3, березы 1,384-1,404 г/см3, ели 1,301-1,355 г/см3, дуба 1,153-1,159 г/см3. Максимальная величина ошибки в пределах одной породы в зависимости от давления составила 4,33 %.
Аналогичные исследования проведены для этих же образцов с применением ранее известного способа. Согласно этим исследованиям, кажущиеся плотности в зависимости от давления составили для осины 1,331-1,419 г/см3, сосны 1,308-1,389 г/см3, березы 1,343-1,394 г/см3, ели 1,255-1,341 г/см3, дуба 1,118-1,166 г/см3. Максимальная величина ошибки в пределах одной породы в зависимости от давления составила 6,41 %. Разница в значениях при определении кажущейся плотности сравниваемыми способами составляет от -1,1 до 7,32 %. Экспериментально определено, что происходит снижение кажущейся плотности и увеличение значений погрешностей при переходе от режима разрежения к режиму избыточного давления для обоих сравниваемых способов.
Ключевые слова: древесина, кажущаяся плотность, методы определения кажущейся плотности, сравнение.
ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ОБЛЕПИХИ КРУШИНОВИДНОЙ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СХЕМЫ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ
В статье приводится основная информация о биохимическом и минеральном составе растительного сырья облепихи крушиновидной – наиболее распространенном на территории России виде семейства Лоховые (Elaeagnaceae). Приведен обзор применения её биологически активных компонентов в пищевой, косметической, медицинской и сельскохозяйственной промышленностях. Рассмотрены известные способы получения полезных продуктов из плодов, семян, листьев и веток облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides). По результатам проведенных исследований приведена классификация продуктов, изготавливаемых из облепихи крушиновидной, по отраслям промышленности, которая способствует ускорению внедрения технологий извлечения полезных веществ на конкретных предприятиях (пищевых, косметических, медицинских и сельскохозяйственных). Также приведен сравнительный анализ известных схем комплексной переработки облепихи крушиновидной и выявлены их недостатки. Разработана схема ее комплексной переработки. Классификация разработок по отраслям промышленности и схема комплексной переработки облепихи будут способствовать широкому внедрению разработанных технологий на предприятиях АПК.
Ключевые слова: облепиха крушиновидная, семейство Elaeagnaceae, лекарственные растения, БАВ, витамины, экстракция.
ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ОБЛИЦОВАННЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗНЫХ КЛЕЕВЫХ СИСТЕМ
Профильные погонажные детали широко применяются в строительстве, в производстве окон, дверей и мебели. Существующие технологии формирования защитно-декоративных покрытий (ЗДП) таких деталей облицовыванием, отличаются друг от друга применяемым оборудованием, конструктивной особенностью их клеенаносящих узлов, способу подачи клея, а также применяемым клеевым материалам.
На отечественном рынке широко представлено оборудование реализующее технологию ракельного нанесения этиленвинилацетатных клеев. В связи с введенными в 2022 г санкциями поставка этих клеевых материалов на территорию России приостановлена. Производители вынуждены в сжатые сроки искать альтернативную замену импортным материалам. С этой целью в условиях ООО «Атомстройкомплекс-Технология» г. Екатеринбург были изготовлены опытные образцы погонажных деталей, облицованных пленочными материалами с применением различных клеевых систем и проведены исследования по определению адгезионных свойств, полученных ЗДП. Испытания адгезионной прочности ЗДП показали, что ЭВА клеевые системы можно ограниченно заменить клеями на основе ПВА.
Ключевые слова: адгезионная прочность облицованных погонажных деталей, облицованные профильные погонажные детали, технологии облицовывания погонажных деталей, определение адгезии облицованных профильных погонажных деталей методом решетчатых надрезов.
ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПОТОЛОЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ И ДРЕВЕСНОЙ МУКИ
В ходе данной работы была исследована возможность использования вторичного поливинилхлорида (ПВХ) для получения древесно-полимерных композитов. Использовали в качестве вторичного - поливинилхлорида, измельчённые с последующей грануляцией вышедшие из эксплуатации потолочные ПВХ-панели. В качестве пластификатора применяли дибутиловый эфир фталевой кислоты (дибутилфталат). Для образцов полученных композитов со вторичным ПВХ (и для сравнения с первичным ПВХ марки СИ-67) были определены значения таких физико-механических свойств как твердость по Бринеллю, модуль упругости при сжатии, предел прочности при изгибе, число упругости, пластичность, ударная вязкость (прочность), а также водопоглощение после 24 часов и 7 суток экспонирования в воде. Найдены с доверительной вероятности 0,90 экспериментально-статистические зависимости показателей прочности при изгибе, ударной вязкости, а также водопоглощения от содержания пластификатора в композите. Установлено, что большинство физико-механических свойств композитов на основе вторичного ПВХ и древесной муки уступают свойствам ДПК на основе первичного поливинилхлорида. Показатели прочности при изгибе и водопоглощения за 24 часа снижаются с ростом содержания пластификатора в композите, а ударная вязкость возрастает. Зависимости показателей твердости, модуля упругости при сжатии, плотности, пластичности и водопоглощения полученных композитов за 30 суток носят экстремальный характер. Низкие значения показателей твердости и модуля упругости образцов композитов не позволяют отнести их к категории пластиков конструкционного назначения. Однако благодаря низкой себестоимости исходного сырья и возможности переработки методами вальцевания и каландрования такие композиты могут быть рекомендованы для производства рулонных материалов для покрытия пола либо изоляционных материалов.
Ключевые слова: композит, поливинилхлорид, ПВХ, отходы, потолочные панели, пластификатор, дибутилфталат, физико-механические свойства.
ПОИСК ОПТИМАЛЬНОЙ РЕЦЕПТУРЫ ЛАКОКРАСОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Спланирован и проведен многофакторный эксперимент для трех варьируемых факторов, по результатам которого получены математические модели адекватно описывающий процесс формирования защитно-декоративных покрытий на древесине, позволившие решить задачу поиска оптимальной рецептуры лакокрасочной композиции на основе эпоксидной смолы. В результате решения задачи оптимизации, найден и приведен состав лакокрасочной композиции, а также этапы формирования лакокрасочного покрытия на образцах древесины с учетом высоких качественных показателей покрытия (выходные параметры эксперимента). Приведена методика решения задачи оптимизации компонентов рецептуры ЛКК методом симплексов. Проведен регрессионный анализ по каждому выходному параметру в программе STATISTICA 12, составлены уравнения регрессии для каждого выходного параметра, значения которого зависит от варьируемых факторов. Проведен их анализ и построены графические модели поверхности отклика. Решена задача поиска оптимальной рецептуры лакокрасочного материала на основе эпоксидный смолы методом условного центра масс в MS Excel.
Ключевые слова: лакокрасочные материалы, лакокрасочная композиция, защитно-декоративные покрытия, эпоксидная смола, оптимизация, древесина.
