РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ВЕТВЕЙ РОТОРОМ С ШАРНИРНО-СОЧЛЕНЕННЫМИ И ЖЕСТКО УСТАНОВЛЕННЫМИ ЛЕЗВИЯМИ

М.В. Драпалюк, Л.Д. Бухтояров, А.В. Прокудина

Скачать

№ 2 (46)

Технологии. Машины и оборудование

Сведения об авторах

Драпалюк Михаил Валентинович – доктор технических наук, профессор, ректор

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8029-2706 e-mail: md@vglta.vrn.ru

Бухтояров Леонид Дмитриевич – кандидат технических наук, доцент кафедры лесной промышленности, метрологии, стандартизации и сертификации

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7428-0821 e-mail: vglta-mlx@yandex.ru

Прокудина Анастасия Викторовна – аспирант кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6297-5466, e-mail: anastasija.pridvorova@gmail.com

 

Аннотация: 

Важной технологической операцией при уходах за лесными культурами является механизированное срезание ветвей нежелательной растительности. Рабочие органы, которыми проводится срезание, отличаются по конструкции и энергетическим затратам на процесс резания. Для выбора рабочих органов, в наибольшей степени отвечающих объекту резания, необходимо разработать методику и провести экспериментальные исследования процесса резания ветвей. В настоящее время для экспериментального исследования параметров машин широко используются системы, основанные на тензометрии, однако наряду с ними все активнее внедряется цифровой интерфейс в измерительные средства, такие как осциллографы и мультиметры. При исследовании процесса резания ветвей ротором, который приводится во вращение электродвигателем, силы сопротивления резания будут создавать крутящий момент на валу, что приведёт к изменению потребляемой силы тока. Изменение силы тока можно измерить мультиметром, что позволит установить мощностные показатели процесса резания для исследуемых роторов. В работе, используя реверс-инжиниринг с помощью САПР Solidworks, разработана 3D модель роторов с жестко установленным и шарнирно-закрепленными лезвиями. Определены основные геометрические и массовые характеристики роторов. Разработан принцип подключения измерительного оборудования мультиметр UNI-T 61E; шунт 75ШИП1-5-0.5 для измерения мощности резания ветвей. Проведены экспериментальные исследования и установлены различия в мощностных показателях резания для двух типов рабочих органов.

 

Ключевые слова: 

кусторез, эксперимент, САПР, древесно-кустарниковая растительность, ротор, шарнирно-сочлененные звенья, лезвия

 

Для цитирования: 

Драпалюк М. В. Результаты исследований процесса резания ветвей ротором с шарнирно-сочлененными и жестко установленными лезвиями / М. В. Драпалюк, Л. Д. Бухтояров, А. В. Прокудина // Лесотехнический журнал. – 2022. – Т. 12. – № 2 (46). – С. 80–88. – Библиогр.: с. 86–87 (15 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.2/7

 

Литература: 

1. Li B., Ma H., Yu X., Zeng J., Guo X., Wen B. (2019). Nonlinear vibration and dynamic stability analysis of rotor-blade system with nonlinear supports. Archive of Applied Mechanics. doi:10.1007/s00419-019-01509-0 

2. Yu K., Ma H., Han H. (et al.) (2019). Second order multi-synchrosqueezing transform for rub-impact detection of rotor systems. Mechanism and Machine Theory, 140, 321–349. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2019.06.007 

3. Yu K., Fu Q., Ma H., Lin T. R., Li X. (2020). Simulation data driven weakly supervised adversarial domain adaptation approach for intelligent cross-machine fault diagnosis. Structural Health Monitoring, 147592172098071. doi:10.1177/1475921720980718 

4. Li Y., Luo Z., Wang J., Ma H., Yang D. (2021). Numerical and experimental analysis of the effect of eccentric phase difference in a rotor-bearing system with bolted-disk joint. Nonlinear Dynamics, 105(3), 2105–2132. doi:10.1007/s11071-021-06698-4 

5. Liu Y., Zhao Y., Li J., Lu H., Ma H. (2019). Feature extraction method based on NOFRFs and its application in faulty rotor system with slight misalignment. Nonlinear Dynamics. doi:10.1007/s11071-019-05340-8 

6. MA X., MA H., QIN H., GUO X., ZHAO,C., YU M. (2021). Nonlinear vibration response characteristics of a dual-rotor-bearing system with squeeze film damper. Chinese Journal of Aeronautics, 34(10), 128–147. doi:10.1016/j.cja.2021.01.013 

7. Aghayari J., Bab S., Safarpour P., Rahi A. (2021). A novel modal vibration reduction of a disk-blades of a turbine using nonlinear energy sinks on the disk. Mechanism and Machine Theory, 155, 104048. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2020.104048 

8. Xiong C., Huang Z., Shi H., Yang R., Dai X., He W. (2021). 3D Cutting Force Model of a Stinger PDC Cutter: Considering Confining Pressure and the Thermal Stress. Rock Mechanics and Rock Engineering, 54(9), 5001–5022. doi:10.1007/s00603-021-02494-z 

9. Farrokh E. (2021). Cutter change time and cutter consumption for rock TBMs. Tunnelling and Underground Space Technology, 114, 104000. doi:10.1016/j.tust.2021.104000 

10. Liu Y., Han J., Zhao S. (et al.) (2019). Study on the Dynamic Problems of Double-Disk Rotor System Supported by Deep Groove Ball Bearing. Shock and Vibration, 2019, 1–12. doi:10.1155/2019/8120569.

11. Марков А. М., Гайст С. В., Салман А. М. Методика экспериментально-аналитического определения силы резания при механической обработке. Инновации в машиностроении : сборник трудов IX Международной научно-практической конференции, Барнаул, 24–26 октября 2018 года / под ред. А.М. Маркова, А.В. Балашова, М.В. Доц. – Барнаул : Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, 2018. – С. 238-241

12. Родионов В. Е., Дербин М. В., Удальцов В. Н. [и др.] Установка для исследования усилия бесстружечного резания упакованных отходов лесозаготовок криволинейными режущими кромками. Системы. Методы. Технологии. 2018. № 2(38). С. 100-104. DOI 10.18324/2077-5415-2018-2-100-104.

13. Имитационная модель обрезчика ветвей в САПР / И. М. Бартенев, Л. Д. Бухтояров, В. П. Попиков, А. В. Придворова // Лесотехнический журнал. – 2020. – Т. 10. – № 1(37). – . 153-160. – DOI 10.34220/issn.2222-7962/2020.1/20.

14. Bukhtoyarov L. D., Maksimenkov A. I., Lysych M. N., Abramov V. V. Movement simulation of flexible working body links i10n the Unity cross-platform development environment. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Voronezh, 23 октября 2020 года. Voronezh, 2020. P. 012014. DOI 10.1088/1755-1315/595/1/012014.

15. Bukhtoyarov L. D., Drapalyuk M. V., Pridvorova A. V. Simulation of the movement of hedge cutter links in the Simulink application of the Matlab package. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Voronezh, 09–10 сентября 2021 года. Voronezh, 2021. P. 12004. DOI 10.1088/1755-1315/875/1/012004.