ВИЗНАЧЕННЯ МЕЖ БЕЗПЕЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЛІСОВОЇ МАШИНИ З АСИМЕТРИЧНО РОЗМІЩЕНИМ РОБОЧИМ ОРГАНОМ НА ТЕРИТОРІЇ З УХИЛОМ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.3.10Ключові слова:
лісова машина, суперпозиція сил, асиметричне навантаження, ухил місцевості, втрата стійкості.Анотація
Розглянено особливості експлуатації лісових машин на ділянках зі складним рельєфом. Найбільший вплив на виникнення аварійних ситуацій у лісі мають ухил місцевості та нерівності опорної поверхні. Основна увага приділяється проблемам втрати стійкості лісових машин на схилах через асиметричне розміщення начіпного обладнання, такого як маніпулятори та телескопічні стріли. Досліджено основні чинники, що впливають на стійкість, такі як ухил поверхні, асиметричні навантаження від робочих органів машини. Запропоновано аналітичну модель для визначення меж безпечної експлуатації, яка включає застосування принципу суперпозиції сил. Цей принцип дозволяє досліджувати стійкість тривісного харвестера під час виконання ним технологічних операцій на похилій опорній поверхні. Запропоновано три варіанти розкриття статичної невизначеності збудованої системи сил. Розроблена методика дозволяє розрахувати граничну вагу стовбура деревини, яку може безпечно обробляти машина, а також визначити безпечні параметри вильоту стріли маніпулятора в залежності від кута повороту стріли маніпулятора, ваги деревини та ухилу місцевості. Окрім цього, збудовано діаграми, що надають візуальне уявлення про допустимі умови експлуатації лісових машин, що можуть бути використані під час планування робіт і знизити ризик аварійних ситуацій, пов’язаних із перекиданням. Продемонстровано, що правильне розміщення машини відносно вантажу та врахування розподілу ваги можуть суттєво підвищити безпеку робіт, що сприятиме зростанню продуктивності в умовах нерівної місцевості. Отримані результати можуть бути використані не лише для підвищення безпеки експлуатації лісових машин, але й в подальшому для автоматизації їхньої роботи, зменшення навантаження на оператора та підвищення ефективності роботи лісової машини в умовах складного рельєфу.
Посилання
Hakkila P. Logging in Finland. Acta Forestalia Fennica. vol. 207. 1989. 21 – 56. URL: https://doi.org/10.14214/aff.7654.
Bell J. (2002). Changes in logging injury rates associated with use of feller-bunchers in West Virginia. Journal of Safety Research. vol. 33(4). 2002. 436 – 471. URL: https://doi.org/10.1016/S0022-4375(02)00048-8.
Monarca, D., M. Cecchini, A. Colantoni, S. Di Giacinto, G. Menghini, and L. Longo. Study on the possibility of application of a compact roll over protective structure for agricultural wheeled narrow track tractors. Journal of Agricultural Engineering. vol. XLIV(e136). 2013. 681 – 685.
Jaka K., Mirko M. 2000. Occupational safety and health in Europe’s forestry industry. EU-OSHA – European Agency for Safety and Health at Work. Publications Office of the EU. vol.28(1). 2007. 55 – 62.
Hannes M., Elizabeth Q. Scenarios and causes of rollover incidents with self-propelled. Agricultural Engineering International. vol. 16(1). 2014. 236 – 246 URL: https://www.researchgate.net/publication/287618183.
Mayrhofer H., Quendler E., Boxberger J. Aagricultural machinery in Austria. Journal of Agricultural Engineering. vol. 44(2). 2013. 57 – 63.
Gravalos, I., Gialamas, T., Loutridis, S., Moshou, D., Kateris, D., Xyradakis, P., Tsiropoulos, Z. An experimental study on the impact of the rear track width on the stability of agricultural tractors using a test bench. Journal of Terramechanics. vol. 48(4). 2011. 48. 319 – 323 URL: http://dx.doi.org/ 10.1016/j.jterra.2011.04.003
Previati G., Gobbi M., Mastinu G., Mathematical models for farm tractor rollover prediction. International Journal of Vehicle Design. vol. 64(4). 280 – 303. URL: http://dx.doi.org/10.1504/IJVD.2014.058486.
Spencer H., Owen M., Glasbey A. On-site measurement of the stability of agricultural machines. Journal of Agricultural Engineering Research. vol. 31(1) 1985. 81–91. URL: https://doi.org/10.1016/0021-8634(85)90126-X.
Bukshetwar P. ADAS using AI. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology. vol. 12(1). 2024. URL: https://dx.doi.org/10.22214/ijraset.2024.57919.
Shadrin, S., Ivanova A. (2019). Analytical review of standard SAE J3016. Doroga. Infrastruktura. vol. 21(3). 2019. 32 – 48.
Луста Ю. Р. Метод суперпозиції сил у дослідженні безпечних умов експлуатації лісозаготівельних машин під дією асиметричних навантажень. Сучасні технології у промисловому виробництві (м. Суми, 18–21 квітня 2023 р.). 2023. – С. 232–233. URL: https://chem.teset.sumdu.edu.ua/images/articles/2023/stpv-2023.pdf.
Білик Б. В. Теорія та проектування самохідних лісових машин. Львів: РВВ НЛТУУ, 2014. 297 с.
Луста Ю. Р., Мачуга О. С. Обґрунтування розрахункової моделі харвестера на ухилі. Збірник наукових праць Міжнародної Карпатської Школи: зимова сесія (21-25 лютого 2024 року): 2-ге вид., доповн. Косів: Наукове товариство імені Шевченка. 2024. С. 162 – 164. URL: https://www.researchgate.net/publication/382829714
