Теоретическое обоснование технологий рубок с сохранением лесной среды : На примере Уральского региона

• Автор: Герц, Эдуард Федорович
• Шифр специальности: 05.21.01, 06.03.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 304 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Технологические процессы лесосечных работ.

1.2. Критерии оценки технологических процессов лесосечных

1.3. Системы машин для выполнения лесосечных работ

1.4. Влияние лесорастительных условий на технологические

процессы лесосечных работ и выбор системы машин

Цель и задачи исследований

2. СПОСОБЫ РУБОК И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ. ИХ ВЫБОР ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ СОХРАНЕНИИ ЛЕСНОЙ СРЕДЫ

2.1. Лесосечные работы в системе лесопользования.

2.2. Выбор технологического процесса лесосечных работ по
экологическим, социальным и экономическим группам критериев
2.3. Лесной фонд Урала.
2.4. Виды и способы рубок
2.4.1. Рубки главного пользования.
2.4.2. .Промежуточное пользование.
2.5. Технологические процессы лесосечных работ. Возникновение ущерба при проведении рубок.
2.6. Влияние лесорастительных условий на выбор технологического процесса рубок
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПЕРВИЧНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ДЕРЕВЬЕВ ПРИ НЕСПЛОШНЫХ РУБКАХ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ МАШИН.
3.1. Влияние степени пересечения крон деревьев на вероятность
первичных повреждений при валке
3.2. Математическая модель вероятности беспрепятственной
валки деревьев в секторе бензиномоторпыми пилами
3.3. Статистические модели рисков повреждения деревьев в результате отклонения от заданного направления валки
3.4. Математические модели перемещения лесоматериалов к
месту формирования трелевочных пакетов.
3.5. Теоретическое обоснование параметров насеки.
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПЕРВИЧНОГО Ч ПОВРЕЖДЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ЛЕСА ПРИ
НЕСПЛОШНЫХ РУБКАХ ЛЗМ
4.1. Методика расчета ширины насеки с обеспечением досягаемости деревьев.
4.2. Методика расчета ширины пасеки с обеспечением доступности и вероятности выноса дерева
4.3. Обоснование параметров пасеки разрабатываемой ВСРМ с грузонесущим манипулятором
4.4. Работа ЛЗМ под пологом древостоя. Доступность деревьев отведенных в рубку и вероятность повреждения деревьев
оставляемых на доращивание
4.5. Методика определения напряжений и деформаций в поперечном сечении многослойного хворостяного настила трелевочного волока.
Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
5.1. Исследования методом имитационного моделирования
5.1.1. Моделирование лесосеки и ее элементов.
5.1.2. Моделирование насаждения и параметров деревьев
5.1.3. Моделирование работы ЛЗМ
5.1.4. Модель непрямолинейного перемещения ЛЗМ.
5.1.5. Исследование перемещения фланговой ЛЗМ в процессе набора пачки.
5.1.6. Оптимизация вылета манипулятора ЛЗМ, оснащенной
ЗСУ с накопителем.
5.2. Экспериментальное исследование харвестеров и форварде
ров в производственных условиях.
5.2.1. Методика исследований работы харвестсра и форварде
5.2.2. Исследование структуры рабочего времени и рабочего цикла харвестсра.
5.2.3. Исследование структуры рабочего времени и рабочего цикла форвардера.
Выводы.
6. ЭКОНОМИКО МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСКОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РУБОК.
6.1. Идентификация риска.
6.2. Экономикоматематические модели оценки технологиче
ских процессов системы рубка леса лесовосстановление
Выводы
Основные результаты и рекомендации.
Библиографический список.
Приложение А.
Приложение Б.
Приложение В.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Такие объемы пачек недостаточны для полной загрузки трелевочной машины, а набор нолногрузных пачек с нескольких рабочих позиций ведет к резкому увеличению времени набора пачки, а следовательно продолжительность трелевки. Трелевка же пачек малого объема на повышенных скоростях является менее предпочтительной по сравнению с трелевкой пачек максимально допустимого объема на малых скоростях Гладков Е. Г., Прохоров В. Б. . Таким образом, отсутствие накопительного устройства не позволяет во многих случаях эффективно применять ВПМ. Силуковым Ю. Д. предложена и обоснована теория единого транспортного пакета, предусматривающая работу ВПМ с укладкой заготовленных деревьев на перемещаемые ими прицепы. В конструкциях ВТМ сложились два принципиальных направления, одно из которых основывается на рычажной, а второе на манипуляторной схеме технологического оборудования. Манипуляторныс ВТМ одностороннего действия имеют накопительное устройство, что позволяет формировать полногрузные пачки независимо от запаса леса. Однако, данному типу машин присущ ряд серьезных недостатков. Наряду с выполнением операций валки и пакетирования деревьев ВТМ осуществляет трелевку сформированных пачек деревьев. Вследствие большой массы технологического оборудования объемы пачек, трелюемых базовыми тракторами. В работе Давыдов С. В., приведена зависимость объема пачки для машин этого типа от вылета манипулятора. Кроме того, объем трелюемых пачек ограничивается несущей способностью грунтов, что значительно снижает эффективность применения ВТМ. В зимнее время несущая способность грунтов значительно увеличивается, поэтому возможности применения ВТМ возрастают Аболь П. И. и др. При выборе количества операций выполняемых ЛЗМ необходимо учитывать их энергоемкость, массу и сложность конструкций технологического оборудования, предназначенного для выполнения той или иной операции Велликок Г. М., ФастВ. И., . Использование полноповоротных манипуляторов в качестве рабочего органа ЛЗМ позволяет сократить время цикла за счет снижения затрат времени на переезд Гильц Н. Р., и др. Полноповоротные ВПМ работают бесповальным способом, т. Для увеличения устойчивости I3 ЗСУ может оснащаться колесом, которое выполняет функции опоры при вылете стрелы более 8 метров. Применение аутригеров для увеличения устойчивости манипуляторных I3 приводит к снижению их производительности Меньшиков В. Н., . Специализированное технологическое оборудование ЛЗМ фронтального типа позволяет достигать высокой производительности на линейных рубках ухода. Однако мало пригодно для рубок главного пользования в насаждениях естественного происхождения, так как необходимость перемещения ЛЗМ к заготавливаемому дереву увеличивает путь и другие затраты отнесенные к одному заготовленному дереву МожаевД. В., . Захариковым В. М. , методами математического моделирования и оптимизации решена задача выбора эффективной системы машин, технологической схемы и организации разработки конкретной лесосеки. В работе Аболь П. И. и др. В свою очередь ширина разрабатываемой ленты определяется густотой насаждения, вылета технологического оборудования и степенью маневрирования ЛЗМ при разработке ленты с целью уширения ленты. Леса представляют собой совокупность множества различных участков, отличающихся по макро и мезорельефу, плодородию почв, условиям влажности, породному составу и возрасту древостоев, морфологическому строению насаждений, особенностям хода естественного возобновления, хозяйственной ценности и целевому назначению. Близкие участки леса по совокупности признаков и свойств представляют собой типы леса совокупность которых составляет типологическую классификационную структуру. Лесная типология имеет 0 летнюю историю. Необходимость разработки лесной типологии обуславливалась в первую очередь на хозяйственной необходимостью проведения инвентаризации лесов и назначения хозяйственных мероприятий. В качестве признаков выделения типов леса использовались в различных классификационных системах породному составу древостоев, их возрасту, полноте, почвенным условиям. Переход на зональнолесотипологическую типологию, в основе которой лежит понимание того, что типы леса имеют географические ареалы, осуществил Г. Ф. Морозов.