OPTIMIZATION OF PROCESS PARAMETERS OF PLOT-MAKER FOR FORMING SITES AROUND THE STUMPS | ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЛОЩАДКОДЕЛАТЕЛЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОЩАДОК ВОКРУГ ПНЕЙ

Английский. During the reforestation works after the thinnings it is necessary to form the patch around the stump and to remove the adhered soil from it within the deep of the patch. It improves the efficiency of stump chopper, the quality of tillage, planting and other processes on forest cultivation works. To optimize it and to determine the correlation between the criteria and factors of given tecnnological process the series of 16 computer experiments was conducted. Input process criteria were divided into 4 groups: "Options of patch-maker" (PM), consisting of the construction of the machine, "Kinematic parameters", describing its technical characteristics, "Parameters of the soil" and "Parameters of the stump". Output parameters that determine the effectiveness of the technological process of PM were chosen: completeness cleaning of the stump, the average force of cleaning and the total power consumed for stripping topsoil around stump, dropping it to the side and cleaning the stump from contamination. Factors of optimization were defined: rotational speed of the rotors and rotational speed of the rotator. On solving the optimization tasks these data were 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 rot/s for rotator and 2,0, 3,5, 5,0, 6,5 rot/s for rotor. The approximation of the test functions was performed by the method of least squares. Regularities resulting from the study were presented in the form of response surfaces, each of which had favorable and unfavorable area. After this favorable areas overlapped, and the optimal total area was determined. The optimum values of PM were set: the frequency of rotation of the rotors – about 2.5-3.5 rot/ s, rotational speed of rotator – about 0.2-0.3 rot/ s. The nomogram was made that allows graphically bind parameters of plot-maker with indicators of effectiveness. The research results can be used in the design and manufacture of plot-makers with flexible working bodies and in their application to the felling and slash areas.

Русский. В процессе работ по лесовосстановлению после рубок ухода необходимо сформировать площадку вокруг пня и удалить с него налипшую почву в пределах глубины площадки. Это повышает эффективность работы измельчителей пней, качество вспашки, посадки и других операций в ходе лесокультурных работ. Для решения задачи оптимизации и установления взаимосвязи между критериями и факторами данного технологического процесса проведена серия из 16 компьютерных экспериментов. Входные критерии процесса были разделены на 4 группы: "Параметры площадкоделателя (ПД)", заключающиеся в конструктивных особенностях машины, "Кинематические параметры", описывающие ее технологические характеристики", Параметры почвы" и "Параметры пня". Выходными параметрами, которые определяют эффективность технологического процесса ПД, были выбраны полнота очистки пня, среднее усилие очистки и общая мощность, затрачиваемая на сдирание верхнего слоя почвы вокруг пня, отбрасывание ее в стороны и очистку пня от загрязнений. Факторами оптимизации были определены частота вращения роторов и частота вращения ротатора. При решении задачи оптимизации эти показатели составили 0,2; 0,3; 0,4: 0,5 об./с для ротатора и 2,0; 3,5; 5,0; 6,5 об./с для ротора. Аппроксимация исследуемых функций выполнялась методом наименьших квадратов. Полученные закономерности были представлены в виде поверхностей отклика, каждая из которых имела благоприятную и неблагоприятную области. После наложения благоприятных областей друг на друга определялась общая оптимальная область. Установлены оптимальные значения параметров технологического процесса ПД: частота вращения роторов – 2.5-3.5 об/с, частота вращения ротатора – 0.2-0.3 об./с. Построена номограмма, позволяющая графически связать параметры площадкоделателя с показателями его эффективности. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании и производстве лесных машин с гибкими рабочими органами и при их применении на вырубках и гарях.