Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Forest Industry, Metrology, Standardization and Certification
канд. техн. наук, доцент кафедры лесной промышленности, метрологии, стандартизации и сертификации
The necessity of forest thinning has been determined, and modern methods and equipment for their implementation have been identified. In order to increase the forest crops productivity, it is recommended to thin them. It has been established that the most productive is a mechanized method, in which the technological equipment such as a brush cutter, is located on the basis of wheeled or tracked machines. It has been determined that when developing new equipment for cutting shrubs, it is necessary to justify its parameters. The methods of developing new forest machines have been analyzed and the need for using automated design tools and compiling simulation models in modern software packages that are closely related to design programs has been identified. A simulation model of the brush cutter rotor operation has been created in the Universal Mechanism (UM) software package. The model is recommended for use when justifying the parameters of rotors with articulated working bodies. The links of the brush cutter working body in the simulation model are presented in a simplified form, the blade consists of a parallelepiped and two spheres at the edges, the rotor of the electric motor, the flange and the rotor of the brush cutter working body are in the form of a cylinder. The link models are parametric, which allows the simulation model to be adjusted to different geometric dimensions without losing the connections in the hinges. The simulation model uses 3D-contact interaction UM for the rotor and the chain. The acceleration, idle and braking phases of the rotor with an articulated, chain working element are studied. A laboratory experiment with a brush cutter rotor was conducted, which confirmed the chain motion trajectories obtained by means of simulation modeling. The blade speed at idle was calculated analytically, which confirmed the results obtained on the simulation model. The motion trajectories of the links, their speeds and torque costs on the drive shaft of the electric motor were obtained.
Определена необходимость проведения рубок ухода, приведены современные методы и оборудование для их осуществления. Для повышения продуктивности лесных культур рекомендуется проводить их осветление. Установлено, что наиболее производительным является механизированный способ работ, при котором технологическое оборудование — кусторез, располагается на базе колесных или гусеничных машин. Определено, что при разработке нового оборудования для срезания кустарника необходимо проводить обоснование его параметров. Проанализированы методы разработки новых лесных машин и выявлена необходимость использования автоматизированных средств проектирования, и составления имитационных моделей в современных программных комплексах, которые тесно связаны с конструкторскими программами. В программном комплексе «Универсальный механизм» (UM) создана имитационная модель работы ротора кустореза. Модель рекомендуется к использованию, при обосновании параметров роторов c шарнирно-сочлененными рабочими органами. Модели звеньев являются параметрическими, что позволяет настроить имитационную модель на разные геометрические размеры без потери связей в шарнирах. В имитационной модели использовано 3D-контактное взаимодействием UM для ротора и цепи. Изучены фазы разгона, холостого хода и торможения ротора с шарнирно-сочлененным, цепным рабочим органом. Проведен лабораторный эксперимент с ротором кустореза, который подтвердил полученные посредством имитационного моделирования траектории движения цепи. Аналитически рассчитана скорость лезвия на холостом ходу, что подтвердило полученные на имитационной модели результаты. Получены траектории движения звеньев, их скорости и затраты крутящего момента на приводном валу электродвигателя.