Обоснование параметров рабочего органа машины для подрезки крон деревьев и кустарников. | Modeling Process of Cutting of Tree Crowns and Shrubs of Green Plantations | Моделирование процесса обрезки крон деревьев и кустарников зеленых насаждений

English. For silvicultural care of green plantings in cities and towns new design of a working body with a circular saw mounted on the manipulator has been developed. The machine comprises a lifting mechanism with hydraulic cylinder, which is mounted on the rotating column. On a rotating column the lower section of the boom is installed, to which by a cylindrical hinge middle section of the boom and hydraulic cylinder of control is attached. The upper part of the middle section of the boom by a cylindrical hinge is connected to the outer section equipped with a hydraulic cylinder of control. Inside the outer section mounted steering gear rod around its longitudinal axis. At the other end of the rod swiveling hydraulic motor is rigidly mounted, wherein the rotary shaft of the hydraulic motor has a fixed connection with the drive housing of the saw blade. Disk saw has unilateral grinding and unilateral set of teeth in the direction of leaving branch to improve the quality of cut. A mathematical model of process of pruning trees in the form of the equations of motion of circular saw to justify cutting parameters of the mechanism is developed. All points of the disc move in planes parallel to a fixed plane (ie the plane of the drawing), that is, the disk makes a plane-parallel motion. During plane-parallel motion the position of the body is determined time by the pole position at any given (center of mass of the body) and the angle of rotation around the pole. The system of differential equations is solved by numerical integration method – a modified method of Euler-Cauchy. To solve the system of differential equations, a computer program is made in Object Pascal in an integrated programming environment Borland Delphi 7.0. The screen displays graphs of the angular velocity and the pressure in the hydraulic motor of saw.

Russian. Для проведения лесоводственных уходов за зелеными насаждениями в городах и населенных пунктах разработана новая конструкция рабочего органа с дисковой пилой, установленного на манипуляторе. Машина содержит подъемный механизм с гидроцилиндром, на котором смонтирована поворотная колонка. На поворотной колонке установлена нижняя секция стрелы, к которой посредством цилиндрического шарнира присоединена средняя секция стрелы и гидроцилиндр управления. Верхняя часть средней секции стрелы посредством цилиндрического шарнира соединена с крайней секцией, снабженной гидроцилиндром управления. Внутри крайней секции смонтирован механизм поворота штанги вокруг своей продольной оси. На другом конце штанги жестко установлен поворотный гидродвигатель, причем вал поворотного гидродвигателя имеет неподвижное соединение с корпусом привода дисковой пилы. Дисковая пила имеет одностороннюю заточку и односторонний развод зубъев в сторону удаляемой ветви для повышения качества среза. Разработана математическая модель процесса обрезки ветвей деревьев в виде уравнения движения дисковой пилы для обоснования параметров механизма резания. Все точки диска двигаются в плоскостях, параллельных некоторой неподвижной плоскости (например, плоскости чертежа), то есть диск совершает плоскопараллельное движение, при котором положение тела определяется в любой момент времени положением полюса (центра масс тела) и углом поворота вокруг полюса. Система дифференциальных уравнений решена методом численного интегрирования – модифицированным методом Эйлера-Коши, для чего была составлена компьютерная программа на языке Object Pascal в интегрированной среде программирования Borland Delphi 7.0. На экран выводятся графики угловой скорости и давления в гидромоторе пилы. Внедрение разработанной машины позволит повысить производительность и безопасность труда при обрезке крон деревьев и кустарников.