Экспертные заключения: 5
Консультации: 0

Проект автоматизированного ЗСУ для срезания деревьев лесотундры субарктической зоны

Цель: Создание высокотехнологичного оборудования, которое комплексно решает задачу безопасного и эффективного срезания деревьев в условиях лесотундры с минимальным воздействием на хрупкую экосистему.

Технические и технологические задачи:
Автоматизация процесса срезания: Разработка ЗСУ, способного самостоятельно захватывать, срезать и укладывать дерево без постоянного вмешательства оператора.

  • Обеспечение контролируемой траектории валки: Реализация системы активного стабилизации, которая в реальном времени компенсирует внешние воздействия (порывы ветра, неровности грунта, смещение центра тяжести дерева) и удерживает ствол в близком к вертикальному положении во время транспортировки к месту укладки.
  • Интеграция в автономные комплексы: Создание интерфейсов для установки ЗСУ на шасси роботизированных платформ или стандартной лесозаготовительной техники с возможностью дистанционного управления.
  • Повышение безопасности и производительности: Полное исключение нахождения людей в опасной зоне валки, сокращение времени цикла за счет одновременности операций (срез и начало транспортировки).
  • Актуальность разработки обусловлена необходимостью минимизировать повреждение стволов и воздействия на экосистему лесотундры. Автоматизация поддержания вертикального положения повышает безопасность лесозаготовок, исключая риск падения дерева на технику или персонал при перемещении по сложному рельефу лесосеки с препятствиями. Внедрение системы с обратной связью и алгоритмом компенсации крена позволяет увеличить производительность труда, так как машинист может сосредоточиться на управлении харвестером или форвардером, не тратя внимание на постоянный визуальный контроль и ручную корректировку положения дерева.

    Конструкция: Предложенное автоматизированное захватно-срезающее устройство (ЗСУ) включает:

    • Стойку с механизмами срезания и зажима.
    • Подрамник, соединенный со стойкой через карданный шарнир.
    • Гидроцилиндры для наклона стойки в двух плоскостях.
    • Электронную систему управления, получающую данные от датчиков наклона и линейных датчиков гидроцилиндров и управляющую гидрораспределителем.

    Алгоритм работы:

    1. Машина подводит ЗСУ к дереву, которое захватывается, фиксируется и срезается.
    2. При транспортировке датчики непрерывно отслеживают положение дерева.
    3. При обнаружении крена (из-за препятствий или неровностей) блок управления на основе математической модели равновесия вычисляет необходимую корректировку.
    4. Блок подает команды на гидрораспределители, которые активируют гидроцилиндры. Те отклоняют стойку так, чтобы компенсировать наклон и сохранить устойчивость дерева.

    Разработка автоматизированного ЗСУ с системой стабилизации — это не просто эволюция лесозаготовительной техники, а революционный подход, направленный на гармонизацию промышленной деятельности с ультра-чувствительной средой субарктики. Проект актуален как с точки зрения сохранения уникальных экосистем Арктики, так и для обеспечения экономической эффективности и технологического суверенитета в рамках стратегически важного региона.

    На данный момент проект включает два участника-студента: руководитель и исполнитель.

    Руководитель несет ответственность за проект в целом, его стратегию и конечный результат. Его фокус — на организации, контроле и решении глобальных задач.
    Исполнитель отвечает за техническую реализацию идеи, проработку деталей и воплощение концепции в конкретные расчеты, чертежи и программный код. Его фокус — на тактических задачах и техническом исполнении.

    Проект соответствует ключевому сегменту рынков ТЕХНЕТ и ЭДУНЕТ.

    Проект соответствует следующей основаной сквозной технологии: Новые производственные технологии.

    Проект соответствует следующей критической технологии: 14) Транспортные технологии для различных сфер применения (море, земля, воздух), в том числе беспилотные и автономные системы.

  • Ссылка

    На страницу проекта

    Направление

    Лесное хозяйство

    Рынки

    EduNet, TechNet

    Сквозные технологии

    Новые производственные технологии