Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий

• Автор: Перский, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Рубки леса, способы заготовки и машинизация лесосечных работ.

1.2. Системы машин и оборудования для сплошных рубок

1.3. Изучение реального состояния применяемости технологических процессов и машин по Республике Карелия.

1.4. Надежность лесных машин.

1.5. Математические основы имитационного моделирования сплошных рубок.

1.6. Системный подход и ГИСтехнологии в построении математических моделей.

1.7. Выводы по первой главе и основные задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЖНОСТИ ТРЕЛВОЧНЫХ ТРАКТОРОВ

2.1. Характеристика безотказности трелвочных тракторов
2.2. Систематизация отказов и расчет показателей ремонтопригодности.
2.3. Определение и оценка трудоемкости устранения последствий отказов
2.4. Статистическая оценка достоверности полученных результатов
2.5. Выводы по второй главе
3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ СПЛОШНЫХ РУБОК.
3.1. Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС технологий.
3.2. Модельная лесосека
3.3. Имитационное моделирование работы системы лесных машин на сплошных рубках.
3.4. Выводы по третьей главе.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬЕАЯ ПРОВЕРКА ПРИМЕНИМОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.
4.1. Цели и задачи исследований.
4.2. Характеристика объектов исследований.
4.3. Методика проведения исследований.
4.4. Методика оценки результатов
4.5. Результаты экспериментальных исследований.
4.6. Компьютерное моделирование природнопроизводственных условий натурного эксперимента
4.7. Организация и результаты компьютерного эксперимента
4.8. Сопоставимость данных натурного и компьютерного эксперимента.
4.9. Выводы по четвртой главе.
5. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИСТЕМЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ
МАШИН ДЛЯ СПЛОШНЫХ РУБОК.
5.1. Создание лесохозяйственной ГИС для лесосырьевого участка
5.2. Выбор лесосырьевых участков.
5.3. Выбор системы машин и оборудования для проведения сплошных рубок
5.4. Анализ работы систем машин на сплошных рубках.
5.5. Выводы по пятой главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Такой низкий уровень использования древесины приводит к снижению экономических показателей и резким отрицательным экологическим последствиям, при росте дефицита древесины в европейской части России. При этом для покрытия дефицита в главную рубку отводятся новые площади лесов. Единственный путь уменьшить отвод в рубку новых лесных площадей заключается в увеличении прироста деревьев при проведении рациональных форм лесопользования в эксплуатируемых лесах. Вопросы комплексных ресурсосберегающих технологий заготовки биомассы дерева подробно рассмотрены в работах И. Р. Шегельмана [,,,]. Заготовка древесины на сплошных рубках главного пользования может осуществляться несколькими способами, различающимися между собой видом древесины, трелюемой с лесосеки. В настоящий момент существует четыре технологических процесса заготовки древесины - заготовка целыми деревьями, хлыстами, сортиментами и заготовка щепы. Технологии заготовки целыми деревьями и хлыстами различаются между собой только степенью первичной обработки дерева. В Республике Карелия нашли применение две лесозаготовительные технологии: хлыстовая и сортиментная []. В данном контексте каждый из способов заготовки определяет место производства сортиментов: сортиментный - на лесосеке, хлыстовой - на нижнем лесопромышленном складе. Сегодня ведутся активные дискуссии о сравнительной эффективности хлыстовой и сортиментной технологий лесозаготовок [1,4,,, ,6] и сфере их применения. Одной из основных причин дискуссий является сравнение на практике и в теории систем лесозаготовок. Сопоставление осуществляется на основе существующих или сгенерированных и отраженных моделированием отдельных их составляющих (компонентов). К таким составляющим относятся лесозаготовительные машины, оборудование, системы машин, технологические схемы, потоки (переместительные и транспортные). Основные выводы относительно предмета дискуссий базируются на стоимостных показателях, которые носят коныоктурно-рыночный характер и используются для формирования и выбора системы лесозаготовительных машин для соответствующего способа лесозаготовок или для краткосрочных текущих оценок работающей системы машин в рамках конкретного, отдельно взятого предприятия. Технологические процессы с вывозкой хлыстов (деревьев) целесообразны в том случае, когда весь заготовленный лес вывозится на нижний лесопромышленный склад. В этом случае на лесосеках задействовано минимальное число машин и рабочих. В лесопромышленном комплексе на крупных лесопромышленных складах для разделки деревьев можно использовать высокопроизводительные стационарные установки, условия труда рабочих здесь более благоприятны, чем в лесу. Это, в свою очередь, положительно отражается на производительности труда и качестве продукции. В Карелии, как и в целом по стране, преобладают технологические процессы, основанные на заготовке хлыстов. В то же время, заготовка сортиментов на лесосеке развивается в республике более быстрыми темпами, чем в других регионах. Исследования КарНИИЛПа [3,,] показывают, что в Карелии, где хорошо развиты лесоперерабатывающие подотрасли и относительно успешно развивается и совершенствуется сеть автомобильных дорог общего пользования, технология заготовки сортиментов на лесосеке имеет хорошие перспективы. В году объем сплошнолесосечных рубок в Карелии составил: 5,0. Таким образом, удельный вес сортиментных технологий приблизился к %. Следует отметить тот факт, что, несмотря на развитие сортиментной технологии и не сплошных рубок леса большая часть товарной древесины все же заготавливается (в мире и в России) по хлыстовой технологии и сплошнолесосечной схеме. Значительная часть древесины по Карелии хоть и заготовлена как по сортиментной технологии - при детальном рассмотрении всё же заготовлена по хлыстовой, с последующей разделкой на сортименты на верхнем складе в лесу у дороги. Таким образом, всё же заготовка древесины по хлыстовой технологии преобладает над сортиментной. Сегодня лесопромышленный комплекс России находится в сложном экономическом положении [,].