Науково-методичні підходи до обґрунтування енергоощадних та екологобезпечних параметрів лісових машин

Ключові слова: енергетичний підхід; ексергія системи; екологічна безпека; енерговитрати; кореляційні криві; колієутворення; гідромеханічна трансмісія.

Анотація

 

Досконалість конструкції лісових машин залежить від вдалого вибору їхніх енергетичних, вагових, геометричних та експлуатаційних параметрів, вплив яких виявляється безпосередньо в процесі роботи машин у реальних виробничих умовах. Під час проектування лісової машини необхідно таким чином обґрунтувати її параметри, щоб в процесі експлуатації машини питомі енерговитрати на одиницю виконаної роботи, а також негативний вплив на довкілля були мінімальними. З’ясовано, що наявні науково-методичні підходи до проектування лісових машин не повною мірою дають змогу всебічно обґрунтовувати їхні параметри, які б забезпечували можливість ефективних режимів їхньої роботи з огляду не тільки енергоощадності, але й екологобезпечності. Тому відповідне обґрунтування параметрів лісових машин потребує розроблення нових та вдосконалення відомих математичних моделей і методів їх руху.

Розвинуто науково-методичні засади енергетичного підходу у формі варіаційних нерівностей стосовно ексергії та анергії системи для проектування лісових машин. Побудовано метод аналізу механічної поведінки лісових машин у взаємодії з робочим середовищем та виконано оцінювання параметрів колієутворення внаслідок руху лісової машини ґрунтовою опорною поверхнею. Систематизовано параметри, що впливають на енергоощадність та екологобезпечність машини. Із застосуванням методу енергетичних, вагових і геометричних аналогій отримано графічні залежності для різних типів лісових машин, за якими встановлюють раціональні значення експлуатаційних параметрів. Розвинуто метод обґрунтування, розрахунку характеристик та аналізу вибору гідромеханічної трансмісії лісової машини.

Використання запропонованого підходу дасть змогу проектувати лісові машини, які би забезпечували вимоги енергоощадності та екологобезпеки.

##submission.authorBiographies##

Місце роботи автора

Доцент, проректор з науково-педагогічної виховної роботи та міжнародних зв’язків.

Місце роботи автора

Доцент кафедри лісових машин.

Місце роботи автора

Доцент кафедри лісових машин.

Місце роботи автора

Професор кафедри лісових машин.

Посилання

Adamovsky, M. G., Styranivsky, O. A., & Borys, M. M. (2017). Spatial modeling of transport development of forest area and their potential environmental risks. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 27 (8), 127-132. https://doi.org/10.15421/40270814 (in Ukrainian).
Bilyk, B. W., & Adamovsky, M. G. (2004). Design of self-driving forestry machines: Parameter selection, layout and traction calculation. L’viv: ZUKTs (in Ukrainian).
Bilyk, B. W., Borys, M. M., & Kusyj, A. G. (2007). Influence of gearbox numbers on dynamic loads in the transmission of a wheeled forest tractor. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 17 (8), 127-132. Available at: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2007/17_8/index.htm (in Ukrainian).
Borys, M. M. (2007). Substantiation of the parameters of the skidding vehicle to increase its operational properties (Doctoral dissertation, National Forestry university of Ukraine, L’viv, Ukraine)
Byblyuk, N. I. (2004a). Forest vehicles. Theory. L’viv: Publishing house “Panorama” (in Ukrainian).
Byblyuk, N. I. (2004b). Ecological compatibility of existing logging technologies with the natural environment: European experience and Ukrainian realities. Scientific works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 3, 118-132 (in Ukrainian).
Byblyuk, N. I. (2004c). Forest transport in the Ukrainian Carpathians: the main stages and trends of development. Scientific Bulletin of the Ukrainian State Forestry University: Engineering, Technology and Environment, 14 (3), 183-194. Available at: http://nv.nltu.edu.ua/ (in Ukrainian).
Byblyuk, N., Borys, M., Machuga, O., & Shevchenko, N. (2019) Scientific-methodical, theoretical and practical aspects of the energy-saving, environmental-safely forest machines projecting. In TUZVO (Eds.) Mobilné energetické prostredky – Hydraulika – Životné prostredie – Ergonómia mobilných strojov: Zbornik vedeckých recenzovaných prác, 33-42. Zvolen. Slovakia: Technicka universita vo Zvolenie (in Slovac).
Byblyuk, N., Herys, M., & Borys, M. (2011). Influence of parameters of the wheeled timber machines on controllability and stability of their motion. In TUZVO (Eds.) Mobilné energetické prostredky – Hydraulika – Životné prostredie – Ergonómia mobilných strojov: Zbornik vedeckých recenzovaných prác, 25-35. Zvolen. Slovakia: Technicka universita vo Zvolenie.
Byblyuk, N. I., Kovalchuk, I. P., & Machuga, O. S. (2008). Dangerous natural disasters in the Carpathians: the reasons and the ways of their minimization. Scientific works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 6, 105-119 (in Ukrainian).
Byblyuk, N., Shevchenko, N., & Freydun, A. (2013). Design parameters effect on the intensity of log truck heave vibrations. Polska akademia umiejetnosci prace komisji nauk rolniczych, lesnych i weterynaryjnych PAU, 18, 305-312.
Honsa, J., & Neruda, J. (2007). Analysis of damage to loggs by functional mechanisms of harvesters. In TUZVO (Eds.) Mobilné energetické prostredky – Hydraulika – Životné prostredie – Ergonómia mobilných strojov: Zbornik vedeckých recenzovaných prác, 41-50. Zvolen. Slovakia: Technicka universita vo Zvolenie.
Louis, M. S., Philip, M. O., & Owende, J. L. (2004). Assessment of vibration levels in a cut-to-length timber harvester. In Mendel Univ. (Eds.). Forest and Wood Processing’s Technology and the Environment: Proc. of the 2-nd int. sci. conf. Fortechenvi. 2, 373-382. Brno. Czech Republic: Mendel Univ. of Agric. and Forestry.
Machuga, O. S. (2019). The development of the energy approach scientific principles in the solution of the problems of interaction the machines with the working environment. (Doctoral dissertation, National Forestry university of Ukraine, L’viv, Ukraine). Retrieved from: https://nltu.edu.ua/index.php/pages/spetsializovani-vcheni-rady/spetsializovana-vchena-rada-d35-072-03/item/294.
Shevchenko, N. V. (2011). Analysis logging truck forward motion simulation results and optimization of its basic parameters. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 21 (7), 102-106. Available at: http://nv.nltu.edu.ua/ (in Ukrainian).
Shevchenko, N.V. (2015). Application of hydromechanical transmission on logging trucks. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 25 (4), 161-167. Available at: http://nv.nltu.edu.ua/ (in Ukrainian).
Styranivsky, O. A., Byblyuk, N. I., Borys, M. M., & Herys, M. I. (2006). Type and main parameters of perspective wheeled timber transport vehicles. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 16 (6), 62-69. Available at: http://nv.nltu.edu.ua/ (in Ukrainian)
Yahno, O., & Machuga, O. (2016). Exergic analysis and variational inequalities methods in some fluid mechanic’s problems. Bulletin of NTUU "KPI". Mechanical Engineering Series. 78 (3). 19-25. https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.78.73382 (in Ukrainian).
Yahno, O. M., & Machuga, O. S. (2017). Variational formulation of problems for structurally inhomogeneous hydromechanical systems. Industrial hydraulics and pneumatics, 2 (56). 26-33. www.pgpjournal.vsau.org (in Ukrainian).
Zotsenko, M. L., Vynnykov, Yu. L., Miroshnichenko, I. V. (2019). Engineering Geology and Solid Mechanics Starter. Poltava: PoltNTU.
Опубліковано
2019-12-26
Розділ
ЛІСОВА ІНЖЕНЕРІЯ: ТЕХНІКА, ТЕХНОЛОГІЯ, ДОВКІЛЛЯ