UDK 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
This article discusses the relevance of using timber trucks for the removal of timber. The existing schemes for the layout of timber road trains are given. The analysis of the main ad-vantages of logging trucks with trailers, logging truck tractors with semi-trailers, logging trucks with drop trailers, as well as three-link logging road trains is carried out. The dependences of changes in the load capacities of saddle and trailer road trains on their specific load capacity are presented. The regularities of changes in the specific volume of the platform from the carrying capacities of trailer and saddle road trains are given. The dependences of the mounting length of the frame and the specific area of the platform of saddle and trailer road trains on their carrying capacity are analyzed. A comparison of the efficiency indicators of a trailer logging road train and a logging road train with dissolution is given. The patterns of changes in harmful emissions into the environment during a given period of time by heavy-duty multilink timber haulers are shown. The technical and economic efficiency of hauling timber of the same batch by different configurations of timber road trains is con-sidered. The regularities of the performance of three-link and two-link road trains from the permissible speed of their movement, as well as the regularities of changes in their fuel characteristics when driving on roads of a var-iable longitudinal profile, are analyzed.
LOGGING ROAD TRAIN, LAYOUT, TRAILER, SEMI-TRAILER, DISSOLUTION TRAILER, TIMBER HAULING, EFFI-CIENCY, LOGGING COMPANY.
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Широкая номенклатура видов и форм заготавливаемой и вывозимой древесины, обширный диапазон их массово-габаритных параметров, множество условий эксплуатации (климат, рельеф местности, обустроенность лесовозных дорог и т.п.), специфические особенности лесозаготовительного производства, различный экономический потенциал отдельных районов, технологии процессов транспортирования, конструктивные особенности автомобилей, обуславливают необходимость применения при вывозке лесоматериалов различных по компонованию лесовозных автопоездов, обеспечивающих в заданных условиях транспортирования за счет полного использования своих эксплуатационных параметров повышение производительности лесозаготовительных предприятий [1].
Рациональный выбор лесовозных автопоездов требуемого компонования оказывает значительное влияние на эффективность процесса вывозки лесоматериалов, и, как следствие на производительность функционирования лесозаготовительных предприятий. В настоящее время отечественными и зарубежными автомобильными заводами освоен выпуск различных модификаций лесовозных автопоездов, отличающихся между собой множеством параметров. Модельный ряд таких лесовозных автопоездов с каждым годом интенсивно обновляется. Для комплектования лесовозных автопоездов создаются прицепы, полуприцепы, прицепы-роспуски с различными характеристиками. Кроме этого, значительная разбросанность погрузочных пунктов, усложняющая организацию погрузочных работ, возрастание объемов заготовки и вывозки лесоматериалов привели к существенному росту производства гидравлических манипуляторов, устанавливаемых для самопогрузки лесовозных автопоездов. Целью данной работы является оценка эффективности задействованных в процессе вывозки лесоматериалов лесовозных автопоездов различного компонования.
2 Материалы и методы
В представленной статье выполнен анализ эмпирических исследований российских и зарубежных ученых, область интересов которых связана с повышением эффективности лесовозных автопоездов различного компонования. Поиск научной литературы осуществлялся в открытых источниках сети интернет: eLIBRARY.RU, Web of Science, Google Scholar, MDPI РГБ, Scopus и др. В качестве научной литературы использовались статьи на русском и английском языках, а также монографии. Основными ключевыми словами при осуществлении поиска научной литературы являлись: лесовозный автопоезд, компование, прицеп, полуприцеп, прицеп-роспуск, вывозка лесоматериалов, эффективность, лесозаготовительное предприятие.
3 Результаты исследований
Отсутствие необходимых по протяженности лесовозных дорог хорошего качества ограничивает стабильность функционирования лесовозных автопоездов и лесозаготовительных предприятий в целом. Это связано с тем, что компонование лесовозных автопоездов и типы дорожного покрытия лесовозных дорог взаимосвязаны. Их выбор необходимо осуществлять с учетом грузоподъемности лесовозного автопоезда, его осевой нагрузки, срока действия лесовозной дороги, годового грузооборота, а также условий дорожного строительства. Все существующие лесовозные автопоезда можно классифицировать в соответствии со схемой, представленной на рисунке 1.
1. Nikonov V. O. Sovremennoe sostoyanie, problemi i puti povisheniya effektivnosti lesovoznogo avtomobilnogo transporta [Current state, problems and ways to improve the efficiency of timber road transport]. Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "VGLTU". - Voronezh, 2021. - 202 p. (In Russ.).
2. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Sizmin I. V. Povishenie effektivnosti lesovoznogo avtopoezda putem ispolzovaniya rekuperativnogo pnevmo-gidravlicheskogo scepnogo ustroistva [Improving the efficiency of a timber road train by using a recuperative pneumatic-hydraulic coupling device]. Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2021. - Vol. 4, № 4 (38). - S. 70-85. Access mode : http://vestnikvglta.ru/arhiv/2021/4-4-38-2021/70-85.pdf - Head. from the screen : doi :https://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-70-85. (In Russ.).
3. Šušnjar Marijan, Horvat Dubravko, Pandur Zdravko, Zorić, Marko Axle Load Determination of Truck with Trailer and Truck with Semitrailer for Wood Transportation. Croatian journal of forest engineering (1845-5719) 32 (2011), 1 379-388.
4. Zdravko Pandur, Hrvoje Nevečerel, Marijan Šušnjar, Marin Bačić, Kruno Lepoglavec Energy Efficiency of Timber Transport by Trucks on Hilly and Mountainous Forest Roads. Forestist, August 27, 2021 : doi : 10.5152/ forestist.2021.21012.
5. Mark Brown, Mohammad Reza Ghaffariyan Timber Truck Payload Management with Different In-Forest Weighing Strategies in Australia. Croat. j. for. eng. 37 (2016) 1. pp. 131-138.
6. R. Mousavi, R. Naghdi Time consumption and productivity analysis of timber trucking using two kinds of trucks in northern Iran. J. FOR. SCI., 59, 2013 (5) : 211-221.
7. Anttila P., Nummelin T., Väätäinen K., Juha Laitila J. The effect of winter weather on timber truck tare weights. Silva Fennica vol. 54 no. 4 article id 10385. 16 p. : doi :https://doi.org/10.14214/sf.10385.
8. Marko Zorić, Marijan Šušnjar, Zdravko Pandur, Kristijan Mihaljević Fuel consumption and greenhouse gas emission in timber haulage in croatian forestry. Nova meh. šumar. 35(2014). - pp. 89-97.
9. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Avdyuhin A. V. Ocenka aktualnosti ispolzovaniya v konstrukcii lesovoznogo tyagacha s polupricepom rekuperativnogo pnevmogidravlicheskogo sedelno-scepnogo ustroistva [Assessment of the relevance of using a recuperative pneumohydraulic fifth wheel coupling in the design of a timber tractor with a semi-trailer]. Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2021. - Vol. 3, № 3 (37). - S. 76-94. Access mode : http://vestnikvglta.ru/arhiv/2021/3-3-37-2021/76-94.pdf - Head. from the screen : doi :https://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-76-94. (In Russ.).
10. Eric Johannes, Petter Ekman, Maria Huge-Brodin, Matts Karlsson Sustainable Timber Transport - Economic Aspects of Aerodynamic Reconfiguration. Sustainability, 2018, 10. - 18 p. : doi :https://doi.org/10.3390/su10061965.
11. Gunnar Svenson Optimized Route Selection for Logging Trucks. Improvements to Calibrated Route Finder. Faculty of Forestry Department of Forest Resource Management Umea. Doctoral Thesis Swedish University of Agricultural Sciences, Umea 2017. - 104 p.
12. Sunday Bako, Bori Ige, Abdulkarim Nasir, Nicholas A. Musa Stability Analysis of a Semi-Trailer Articulated vehicle : A Review. International journal of automotive science and technology, 2021, Vol. 5, № 2, pp. 131-140 : doi :https://doi.org/10.30939/ijastech..855733.
13. Mohammad Reza Ghaffariyan, Camille Barrier, Mark Brown, Martin Kuehmaier, Mauricio Acuna A short review of timber truck fuel consumption studies. Australian Forests Operation Research Alliance Afora Industry - Research - Innovation. Industry Bulletin 21, 2018. - 6 p.
14. Grzegorz Trzcinski, Waldemar Sieniawski, Tadeusz Moskalik Effects of Timber Loads on Gross Vehicle Weight. Folia Forestalia Polonica, series A, 2013, Vol. 55 (4), pp. 159-167 : doi :https://doi.org/10.2478/ffp-2013-0017.
15. Pavlov V. A., Muhanov S. A. Transportnie pricepi i polupricepi [Transport trailers and semi-trailers]. M. : Military Publishing House, 1981. - 191 p. (In Russ.).
16. Posmetev V. I., Nikonov V. O., Matyashov A. E. Aktualnost razrabotki i ispolzovaniya v konstrukcii lesovoznogo avtopoezda rekuperativnogo prujinno-gidravlicheskogo konikovogo ustroistva [The relevance of the development and use of a recuperative spring-hydraulic conical device in the construction of a timber road train]. Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2021. - Vol. 3, № 3 (37). - S. 102-116. Access mode : http://vestnikvglta.ru/arhiv/2021/3-3-37-2021/102-116.pdf - Head. from the screen : doi :https://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-102-116. (In Russ.).
17. Xi Zhang Development of a Driver Assistance System for Long Timber Transportation Trucks to Improve Tracking Behavior. 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV) Baden - Baden, Germany, June 5-9, 2011. - pp. 557-562 : doi https://doi.org/10.1109/ivs.2011.594 0577.
18. Joseph L. Conrad IV Costs and Challenges of Log Truck Transportation in Georgia, USA. Forests 2018, 9, 650 - 14 p. : doi https://doi.org/10.3390/f9100650.
19. Michal Allman, Zuzana Dudakova, Martin Jankovsky, Jan Merganic Operational Parameters of Logging Trucks Working in Mountainous Terrains of the western Carpathians. Forests 2021, 12, 718 - 13 p. : doi :https://doi.org/10.3390/f12060718.
20. Siril Yella, Mark Dougherty Automatically Detecting the Number of Logs on a Timber Truck. Journal of Intelligent Systems 2013 ; 22(4) : 417-435 : doi https://doi.org/10.1515/jisys.2013.0026.
21. Grzegorz Trzcinski, Tadeusz Moskalil, Rafal Wojtan Total Weight and Axle Loads of Truck Units in the Transport of Timber Depending on the Timber Cargo. Forests 2018, 9, 164 : doi :https://doi.org/10.3390/f9040164.
22. Pikushov A. N., Kudryashov N. Ya., Jidkov V. G. Gornie avtopoezda [Mountain road trains]. Timber industry, Moscow, № 12, 1963. - S. 6-7. (In Russ.).
23. Philip Chevalier Cost Analysis of Weyerhaeuser is Pembina Timberlands Log Haul. Faculty of natural resources management Lakehead University, April 6, 2018. - 54 p.
24. Teijo Palander, Kalle Karha Improving Energy Efficiency in a Synchronized Road - Transportation System by Using a TFMC (Transportation Fleet - Management Control) in Finland. Energies 2019, 12, 670, 15 p. : doi https://doi.org/10.3390/en12040670.
25. Brown, M. W. Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight on Payload Efficiency : An Australian Case Study. Forests 2021, 12, 855. - 11 p. : doi :https://doi.org/10.3390/f12070855.
26. Teijo Palander The environmental emission efficiency of larger and heavier vehicles - A case study of road transportation in Finnish forest industry. Journal of Cleaner Production 155 (2017) 57-62 : doi :https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.09.095.
27. C. Löfroth, Lena Larsson, J. Enström, G. Svenson, J. Aurell Ett - a modular system for forest transport a three-year roundwood haulage test in Sweden. Setting future standards: international symposium on heavy vehicle transport technology - HVTT12: Stockholm, Sweden, 16-19 September 2012. - 18 p.
28. Visockii M. S., Kochetov S. I., Haritonchik S. V. Osnovi proektirovaniya modulnih magistralnih avtopoezdov [Fundamentals of designing modular main road trains]. Minsk : Belarus. Navuki, 2011. - 392 p. (In Russ.).
29. Farobin Ya. E. Trehzvennie avtopoezda [Three-link road trains]. Engineering, 1993. - 224 p. (In Russ.).
