По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 630.375

Экспериментальные исследования экологической безопасности лесных машин с колесным, гусеничным и полугусеничным движителем при работе на склонах*

Гурьев А. Ю. Арктический государственный агротехнологический университет, Е-mail: silver73@inbox.ru
Григорьев И. В. Арктический государственный агротехнологический университет, Е-mail: silver73@inbox.ru
Дмитриев А. С. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Каляшов В. А. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Должиков И. С. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Дьяченко В. М. Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

В статье приведены результаты исследования воздействия движителей лесных машин на почвогрунты лесосек. В ходе исследования были измерены и проанализированы различные показатели, такие как угол наклона, пористость почвы и плотность частиц, а также проведено сравнение разных типов движителей: колесного, полугусеничного и гусеничного. Результаты показали, что колесная техника оказывает существенное влияние на данные показатели. Прохождение гусеничной техники имеет меньшее влияние на почвогрунты сравнительно с колесным и полугусеничным типами лесных машин. Эти результаты указывают на потенциальное нарушение структуры почвы и изменение ее физико-химических свойств в результате использования лесных машин. Результаты исследования имеют важное значение для понимания воздействия техники на экологическое состояние лесных экосистем и для разработки эффективных стратегий устойчивого лесопользования. Дальнейшие исследования в этой области позволят уточнить эти результаты и определить оптимальные методы использования лесных машин с минимальным воздействием на почвогрунты.

Литература:

1. Рудов С. Е., Куницкая О. А. Теоретические исследования экологической совместимости колесных лесных машин и мерзлотных почвогрунтов лесов криолитозоны / Отв. ред. Н. С. Захаров// Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Международной научно-технической конференции. — 2020. — С. 323–326.

2. Куницкая О. А., Никитина Е. И., Николаева Ф. В. Особенности лесозаготовки в Республике Саха Якутия // Управление земельными ресурсами, землеустройство, кадастр, геодезия и картография. Проблемы и перспективы развития: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 255-летию землеустройства Якутии и Году науки и технологий. — Якутск, 2021. — С. 308–313.

3. Gerts E. F., Kunitskaya O. A., Runova E. M., Tikhonov E. A., Timokhov R. S., Mikhaylenko E., Chemshikova Ju., Perfi liev P. N. Forest preservation techniques in the Urals // International Journal of Environmental Studies. — 2023. — Т. 80. — № 4. — С. 1055–1064.

4. Каляшов В. А., Шапиро В. Я., Григорьев В., Куницкая О. А., Дмитриев А. С., Григорьева О. И. Геотехническое обоснование работоспособности трелевочных волоков и технологических коридоров на склонах оттаивающих почвогрунтов при работе лесных машин с колесным и полугусеничным движителем // Resources and Technology. — 2023. — Т. 20. — № 3. — С. 15–31.

5. Куницкая О. А., Гурьев А. Ю., Новгородов Д. В., Новиков М. С., Каляшов В. А. Промежуточные итоги проекта «теоретическое и экспериментальное обоснование систем машин для лесозаготовок и лесовосстановления на склонах в условиях криолитозоны» // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы Девятой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводский государственный университет. — Петрозаводск, 2023. — С. 108–110.

6. Драпалюк М. В., Хитров Е. Г., Куницкая О. А., Григорьев И. В., Попиков П. И., Мануковский А. Ю. Теория и методы воздействия техники и технологии на лесную среду в процессе лесовыращивания и заготовки древесного сырья. — Воронеж, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова, 2022. — 210 с.

7. Ryabukhin P. B., Kunitskaya O. A., Burgonutdinov A. M., Makuev V. A., Sivtseva T. V., Zadrauskaite N. O., Gerts E. F., Markov O. B. Improving the efficiency of forest companies by optimizing the key indicators of sustainable forest management: a case study of the Far East // Forest Science and Technology. — 2022. — Т. 18. — № 4. — С. 190–200.

8. Михайлова Л. М., Куницкая О. А., Мотовилов А. И. Перспективы систем машин на базе средств малой механизации для малообъемных лесозаготовок и лесохозяйственных работ // Стратегия и перспективы развития агротехнологий и лесного комплекса Якутии до 2050 года: Сборник научных статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 100-летию образования Якутской АССР и 85-летию Первого президента РС (Я) М. Е. Николаева (Николаевские чтения). — 2022. — С. 735–742.

9. Мохирев А. П., Куницкая О. А., Калита Г. А., Вернер Н. Н., Швецова В. В. Оценка надежности лесозаготовительного харвестера // Лесной вестник. Forestry Bulletin. — 2022. — Т. 26. — № 5. — С. 93–101.

10. Скобцов И. Г., Куницкая О. А. Требования стандартов по безопасности при работе на лесных машинах // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. — 2022. — № 1. — С. 51–56.

11. Куницкая О. А. Тенденции развития лесопромышленного комплекса Республики Саха (Якутия) // Вестник АГАТУ. — 2022. — № 2 (6). — С. 70–79.

12. Kunickaya O., Hertz E., Kruchinin I., Tikhonov E., Ivanov N., Dolmatov N., Zorin M., Grigorev I. Pressure control systems for tyre preservation in forestry machinery and forest soils // Asian Journal of Water, Environment and Pollution. — 2021. — Т. 18. — № 3. — С. 95–102.

13. Grigorev I., Kunickaya O., Burgonutdinov A., Tikhonov E., Makuev V., Egipko S., Hertz E., Zorin M. Modeling the effect of wheeled tractors and skidded timber bunches on forest soil compaction // Journal of Applied Engineering Science. — 2021. — Т. 19. — № 2. — С. 439–447.

14. Куницкая О. А., Давтян А. Б., Помигуев А. В. Транспортно-технологические комплексы для производства топливной щепы / Отв. ред. Н. С. Захаров // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Международной научно-технической конференции. — Тюмень, 2021. — С. 141–144.

15. Куницкая О. А., Просужих А. А., Каляшов В. А. Эколого-экономическая эффективность эксплуатации форвардеров // Вестник АГАТУ. — 2021. — № 2 (2). — С. 44–53.

16. Никитина Е. И., Куницкая О. А., Николаева Ф. В. Проект организации лесозаготовок в условиях Алданского лесничества с применением многооперационных лесозаготовительных комплексов // Современные проблемы и достижения аграрной науки в Арктике: Сборник научных статей по материалам Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием в рамках «Северного форума — 2020» (29–30 сентября 2020 г., Якутск) и Международной научной летней онлайн-школы — 2020 (6–20 июля 2020 г., Якутск). — 2020. — С. 138–148.

17. Каляшов В. А., Шапиро В. Я., Григорьев И. В., Куницкая О. А., Григорьева О. И., Герасимов С. В., Елизаров Ю. М. Исследование устойчивости краевой части массива оттаявшего почвогрунта на склонах при воздействии лесных машин и трелевочных систем // Системы. Методы. Технологии. — 2021. — № 2 (50). — С. 70–75.

18. Бурмистрова О. Н., Просужих А. А., Хитров Е. Г., Куницкая О. А., Лунева Е. Н. Теоретические исследования производительности форвардеров при ограничениях воздействия на почвогрунты // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. — 2021. — № 3 (381). — С. 101–116.

19. Куницкая О. А., Никитина Е. И. Экологические аспекты выборочных рубок леса // Эколого-экономические и технологические аспекты устойчивого развития Республики Беларусь и Российской Федерации: Сборник статей III Международной научно-технической конференции «Минские научные чтения — 2020»: в 3 т. Белорусский государственный технологический университет, Представительство федерального агентства по делам СНГ, соотечественников, проживающих за рубежом, и по международному гуманитарному сотрудничеству (Россотрудничество) в Республике Беларусь. — Минск, 2021. — С. 286–291.

20. Rudov S., Grigorev I., Kunickaya O., Ivanov N., Kremleva L., Mueller O., Hertz E., Chemshikova Y., Teterevleva E., Knyazev A. V. Method of variational calculation of influence of the propulsion plants of forestry machines upon the frozen and thawing soil grounds // International Journal of Advanced Science and Technology. — 2019. — Т. 28. — № 9. — С. 179–197.

21. Grigorev I., Kunickaya O., Prosuzhih A., Kruchinin I., Shakirzyanov D., Shvetsova V., Markov O., Egipko S. Efficiency improvement of forest machinery exploitation // Diagnostyka. — 2020. — Т. 21. — № 2. — С. 95–109.

22. Amoozegar A., Heitman J. L., Kranz C. N. Comparison of soil particle density determined by a gas pycnometer using helium, nitrogen, and air // Soil Science Society of America Journal. — 2023. — № 87 (1). — С. 1–12.

23. Abdelbaki A. M. Evaluation of pedotransfer functions for predicting soil bulk density for US soils // Ain Shams Engineering Journal. — 2018. — № 9 (4). — С. 1611–1619.

24. Zhou C., Huang W., Qiu S., Liu, Z. A quantitative study on the amount of water-retaining agent based on adhesive-modified red bed weathered soil // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. — 2021. — № 80. — С. 3139–3150.

25. Gonçalves J. L., Alvares C. A., Rocha J. H., Brandani C. B., Hakamada R. Eucalypt plantation management in regions with water stress // Southern Forests: a Journal of Forest Science. — 2017. — № 79 (3). — С. 169–183.

* Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-16-00092, https://rscf.ru/project/23-16-00092/.

Лесозаготовительные работы являются неотъемлемым компонентом производственной системы лесного комплекса. Крайне важно, чтобы лесосечные работы проводились таким образом, чтобы они были эффективными с экономической, технологической, экологической точки зрения [1]. Одним из ключевых аспектов лесозаготовительного производства является выбор и использование оптимальных систем машин для выполнения лесосечных работ [2]. Одним из фундаментальных решений при выборе лесных машин является тип движителя, который оказывает прямое влияние на эффективность и производительность работы в лесу [3].

Среди различных факторов, влияющих на производительность лесозаготовительной техники, уклон играет решающую роль и существенно влияет на выбор и эффективность такой техники при лесозаготовительных работах [4]. Уклон местности является ключевым фактором, определяющим как скорость, так и устойчивость задействованных машин. Использование трелевочных тракторов на склонах имеет особое значение в лесосечных работах [5].

Лесосечные работы оказывают значительное воздействие на почву, особенно с точки зрения уплотнения и колееобразования [6]. Уплотнение происходит, когда механические силы, воздействующие на почву, вызывают сжатие частиц почвы, уменьшая поровое пространство и приводя к увеличению объемной плотности почвы. Этот процесс более выражен при высокой влажности почвы, так как повторные проходы машин могут вызвать деформацию почвы [7].

Взаимодействие лесных машин с поверхностью почвогрунта происходит, когда машины перемещаются по лесосеке. В современной практике лесозаготовок широко используются машины с колесными, гусеничными и значительно реже полугусеничными движителями. Трелевочные тракторы, такие как гусеничные и полугусеничные модели, предоставляют большие возможности для работы на склонах [8, 9].

Для Цитирования:
Гурьев А. Ю., Григорьев И. В., Дмитриев А. С., Каляшов В. А., Должиков И. С., Дьяченко В. М., Экспериментальные исследования экологической безопасности лесных машин с колесным, гусеничным и полугусеничным движителем при работе на склонах*. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2024;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: