Введение к работе
ВВЕДЕНИЕ. Актуальность темы. Лесные пожары остаются основным фактором, эказывающим негативное воздействие на экологический и ресурсный потен-диал Российской Федерации. В отдельных областях они способны в крат-«йшие сроки коренным образом негативно изменить и преобразовать всю экологическую среду, состояние лесного биогеоценоза, динамику и тенденции дальнейшего его развития. Если тенденции роста горимости лесов не изменятся, это может привести к экологическому кризису, поскольку вредные выбросы в атмосферу Земли в таких масштабах уже сказываются на гло-эапьном изменении климатических условий. По степени наносимого вреда на первом месте стоят торфяные пожары, так как экологические изменения на пройденных огнём площадях носят необратимый характер.
Осушение лесных площадей, подверженных переувлажнению, является важным резервом повышения продуктивности лесов и дополнительного депонирования углерода. Торфяные месторождения только Азиатской части РФ имеют площадь 19,5 млн. га (45 млрд. т), из них мелиоративный фонд, пригодный для сельскохозяйственного освоения, составляет более 10 млн. га. Заболоченные земли обладают высоким потенциальным плодородием и требуют относительно небольших капитальных вложений на осушение и освоение. Известен и широко применяется способ их осушения открытыми канавами с расстоянием между ними 60-100 м, однако он не обеспечивает понижение уровня грунтовых вод в заданные агротехнические сроки, приводит к дроблению полей на мелкие участки, нарушает ландшафты и экологию болот. Осушение болот с применением щелевого дренажа позволяет снизить объёмы земляных работ и энергозатраты на их выполнение, значительно повысить производительность туда и исключить экологические нарушения земной поверхности. Для выполнения вышеперечисленных работ необходима разработка специальных щелерезных афегатов, способных выполнять технологический процесс в условиях залесённых неосвоенных болот и удовлетворяющих лесоводственно - экологическим, технике - эксплуатационным и экономическим требованиям.
Особенностью работы щелерезных афегатов являются длительные энергоёмкие колебания нафузки на рабочем органе, происходящие вследствие его контактов с находящимися в разрабатываемой среде древесными включениями. Такие колебания обуславливают работу афегатов с низкими значениями коэффициента зафузки двигателя и КПД. Для создания высокопроизводительных щелерезных агрегатов необходимо связать их динамические характеристики с характеристиками внешней среды и на этой основе
обеспечить использование кинетической энергии вращающихся масс для преодоления перегрузок.
В этой связи вопрос установления закономерностей динамических процессов в системе "энергетическое средство + орудие + разрабатываемая среда" и определение на этой основе энергетических и динамических параметров щелерезных агрегатов является актуальным и имеет большое теоретическое и практическое значение.
Цель работы - исследование процессов взаимодействия щелерезного агрегата с внешней средой и обоснование его энергетических и динамических параметров.
Научная новизна. Разработана методика определения динамических параметров щелерезных агрегатов. Получены аналитические выражения для оценки влияния режимов резания и геометрических параметров резцов дисковых фрез на энергоёмкость рабочего процесса прорезания щелей в торфяной залежи и моховом покрове по элементам. Исследована динамика условий работы для четырёх видов болот и зеленомошных лесов.
Практическая значимость. Результаты исследований динамической модели щелерезного агрегата служат основой методов проектирования и расчётов агрегатов для заранее заданных условий эксплуатации. Методика аналитического расчёта дисковых фрез позволяет выбирать их геометрические параметры и режимы резания на стадии проектирования.
Реализация результатов работы. Результаты исследований используются на Монетном РМЗ (г. Екатеринбург) и Абаканском ОЭРМЗ в орудиях МДН - 3, МДН - 4 и ЩДМ - 1, в СИБНИИГиМ и ВНИИПОМ Лесхозе (орудия МДМ, ОЗТ- 0,9 и MP - 30), в трестах "Красноярскводстрой", "Минусинск-водстрой" и "Новосибирскмелиоводстрой" при внедрении орудий на осушении болот.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены на республиканском семинаре и научно - технической конференции в 1978 и 1980 г., на техническом совете Монетного РМЗ в 1980 г., на конференции "Лесной комплекс - проблемы и решения" в 1999 г.
Публикации. Основные положения, изложенные в диссертации, опубликованы в 31 научной статье, получено 5 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объём работы. Основное содержание диссертации изложено на 155 страницах, состоит из пяти глав, общих выводов и девятнадцати приложений, включает 47 рисунков, 23 таблицы и 135 наименований списка литературы.
