Geum.ru

Научно-исследовательская работа студентов

Вид материалаНаучно-исследовательская работа

Содержание


Секция технологии и оборудованиялесного комплекса
Устройство центрирования и подачи бруса
Исследование характера лесонарушенийВ Пяльмском леспромхозе
Подобный материал:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   48
^

Секция технологии и оборудования
лесного комплекса

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ КУСТОРЕЗА КР-2

Бугаев Д. Ю. — студ. 3 курса
Научный руководитель — докт. техн. н., проф. Цыпук А. М.


В настоящее время многие предприятия, проектируя и модернизируя технику, экономят на научных разработках. Но для создания опытных полноразмерных образцов и на их испытания затрачивается куда больше времени и средств, чем при научной проектировке. Целью работы является научное обоснование экспериментально полученных технических параметров кустореза КР-2. Кусторез роторный КР-2 предназначен для срезания древесно-кустарниковой растительности с одновременным ее измельчением. Первые разработки начались в 1988 г. Испытания первого опытного образца проводились на просеках ЛЭП Карелэнерго
в 1991—1993 гг. После этого в 1994 г. начался серийный выпуск на базе трактора ТДТ-55А кустореза роторного КР-2 с модифицированной гидравлической системой и измененным ротором, оборудованного ходоуменьшителем (ХДУ). Всего было 4 различных модификации кустореза. Последняя модификация — кусторез на базе трактора ТЛТ-100А с доработанным ротором был выпущен в 2003 г. Необходимость смены базы агрегата диктовалась недостаточной мощностью дизеля ТДТ-55А. С использованием теории проф. А. М. Цыпука были рассчитаны технические характеристики для продуктивной работы кустореза КР-2. Сравнение с экспериментальными данными подтвердило корректность расчетов. Для эффективной работы кустореза на основании полученных данных установлена зависимость скорости передвижения агрегата от мощности на валу ротора, частоты вращения ротора, от удельного сопротивления древесины перерезанию, мощности среза от диаметра стволика. Научная разработка основных технических параметров могла бы ускорить выпуск кустореза на 10—15 лет.

Вывод: КР-2 необходимо было оборудовать ХДУ, который появился лишь на втором опытном образце (спустя 6 лет); конструкция ротора должна позволять ему вращаться с частотой не менее 1200 об/мин без значительных вибраций и с пониженной нагрузкой на подшипники, что было сделано на четвертом образце (спустя 15 лет); при повышении частоты вращения ротора до 3500—4000 об/мин ходоуменьшитель можно убрать, что сократит затраты на производство. Совмещая усилия научных деятелей и изготовителей лесопромышленной техники, можно существенно сократить сроки создания машины, а также увеличить ее производительность, надежность, снизить затраты и стоимость.

^

УСТРОЙСТВО ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ПОДАЧИ БРУСА

Касьянов О. А., Катаров В. К.,
Мак В. В., Щукин П. О. — студ. 3 курса
Научные руководители — к. техн. н., доц. Галактионов О. Н.,
к. техн. н., ст. преп. Жуков М. В.


В 2003 г. незначительно, но все же сократился экспорт круглых лесоматериалов. Напротив, экспорт пиломатериалов увеличился. Ключевым показателем в работе предприятия в последнее время становится качество пилопродукции.

Определяющее влияние на качество пиломатериалов оказывает наличие пороков. Такой порок, как сердцевина, устраняется простым пропилом по сердцевине. Ориентирующие устройства, представленные на рынке, не дают требуемого эффекта.

Нашей задачей стало проектирование устройства ориентации и подачи бревна, которое способно обработать двухкантный брус длиной от 3 м до 6 м, отцентрировать в пределах допуска ±5 мм и подать на распиловку.

Для решения задачи использованы методики расчета систем сил, затронуты области теоретической механики, сопротивления материалов, ТММ, экономики. Применен метод конечных элементов для расчета системы нагрузок на конструкцию. Просчитан ряд компоновки узлов. Результатом стала следующая конструкция

Подающее устройство представляет собой роликовый транспортер из 6 роликов, 3 из которых приводные и позволяют производить различные операции по перемещению двухкантного бруса в горизонтальном направлении. Крутящий момент на приводные ролики передается от гидромоторов, работа которых регулируется гидростанцией. Окружные силы позволяют разогнать бревно до нужного ускорения. Приводные ролики имеют резиновое покрытие для улучшения сцепления бруса и роликов.

Ориентация бруса для его распиловки по сердцевине осуществляется с помощью оптической системы слежения и устройств центрирования. Оптическая система состоит из 2 видеокамер наблюдения за торцами бруса и 2 лазерных линеек. Изображение передается на монитор. При помощи захватывающего устройства производим центрирование бруса путем совмещения лазерного луча с сердцевиной. Затем направляющие возвращаются на исходную позицию и в работу вступают прижимные устройства. Они представляет собой прижимное колесо, соединенное с гидроцилиндром.

Станина выполнена из элементов стандартного прокатного профиля исходя из соображений максимизации жесткости и прочности и минимизации общей массы.

Приблизительная стоимость комплектующих составляет 175 тыс. рублей.

^

Исследование характера лесонарушений
В Пяльмском леспромхозе

Степанов А. Б. — студ. 5 курса МОЛК
Научный руководитель — Шегельман И. Р.


Пяльмский леспромхоз расположен в юго-восточной части Республики Карелия. Применяется заготовка леса в хлыстах системой машин Б/П + ТДТ-55. Также привлекаются подрядчики с такой же системой машин и с системой машин харвестер — форвардер.

Анализируя данные о штрафах за нарушения правил лесопользования в Пяльмском леспромхозе, выяснили, что основная часть штрафов наложена за невывезенную древесину (39%), недорубы (42%) и неочистку лесосек (16%).

При этом существует четкое деление штрафов по размерам и структуре в зависимости от заготовителя и его технологии лесозаготовок. Штрафы на единицу продукции у подрядчиков выше, чем у бригад леспромхоза. На мой взгляд, это связано с низкой заинтересованностью бригад подрядчиков в сохранении лесфонда. Бригады, работающие по хлыстовой технологии, имеют все виды нарушений. Наиболее выражены недорубы разрозненные. За оставленную на лесосеке древесину были начислены 39% штрафов. Причины невывоза древесины: устаревшая лесовозная техника, климатические условия и организация труда в лесотранспортном цехе.

Причины образования недоруба индивидуальны для каждой лесосеки. У подрядчиков, применяющих систему харвестер — форвардер, до 80% штрафов начислены за недорубы компактные. На мой взгляд, это связано с применяемой подрядчиком технологией и подготовкой операторов. Машины манипуляторного типа позволяют без значительных затрат обработать практически все деревья. При хлыстовой заготовке, с большой долей ручного труда, рабочие не всегда заинтересованы в заготовке того или иного дерева.

Практически во всех случаях с хлыстовой заготовкой леса разрозненные недорубы присутствуют и составляют до половины всех нарушений.

Технология лесозаготовок, применяемая в леспромхозе, организация труда и слабая мотивация работников приводят к недорубам на лесосеках.

При анализе штрафов на единицу продукции существует достаточно четкое разделение штрафов на нарушения подрядчиков и непосредственно бригад леспромхоза. Значительная разница в штрафах обусловливается низкой квалификацией и заинтересованностью подрядчиков в сохранении леса.

Структура штрафа в основном зависит от технологии, применяемой на лесозаготовках.