Обоснование рациональной технологии несплошных рубок при заготовке сортиментов многооперационными машинами

• Автор: Каляшов, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 260 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Лесоводственнотехнологическая классификация, специфика и особенности несплошных рубок главного пользования.
1.2. Обзор существующих технологических процессов лесосечных работ и общее состояние механизации несплошных рубок.
1.3. Анализ исследований и перспективы развития технологии проведения постепенных и выборочных рубок.

1.4. Выводы. Цели и задачи исследований

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОВ СЕВЕРОЗАПАДА РОССИИ С ПО

ЗИЦИЙ ОБОСНОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПОСТЕПЕННЫХ И ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК.

2.1. Характеристика спелого леса и грунта

2.2. Оценка уровня концентрации лесосырьевых ресурсов

2.3. Выводы по разделу.
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЕК МАШИНАМИ ДЛЯ ЗАГОТС8КИ СОРТИМЕНТОВ НА НЕСПЛОШНЫХ РУБКАХ.
3.1. Выбор и обоснование метода исследований.
3.2. Математическое описание системы лесозаготовки
3.3. Выбор и обоснование показателей эффективности.
3.4. Технологические схемы разработки лесосек
3.5. Описание математической модели технологического процесса освоения лесосек для обоснования рациональной технологии.
3.6. Построение математических моделей функционирования лесоза
д готовительных машин ЛЗМ
3.6.1. Моделирование работы ВСРМ.
3.6.1.1. Математическое моделирование доступности деревьев для рабочих органов ВСРМ в процессе рубки
3.6.1.2. Обоснование оптимальных расстояний между рабочими позициями ВСРМ и рациональной ширины пасеки ленты.
3.6.1.3. Методика расчета производительности ВСРМ с учетом доступности деревьев, состава и формы древостоев
3.6.2. Моделирование работы вальщика с бензопилой БП.
3.6.3. Определение среднего расстояния между деревьями.
3.7. Выводы по разделу.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ МАШИН
И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАГОТОВКИ СОРТИМЕНТОВ.
4.1. Описание объекта исследований и методика проведения экспери
ментов.
4.2. Методика обработки экспериментальных данных
4.2.1. Выбор вида регрессионной модели
4.2.2. Выбор диапазона варьирования факторов.
4.2.3. Идентификация закона распределения.
4.2.4. Определение необходимого объема выборки
4.2.5. Оценка функции регрессии и проверка адекватности модели
4.3. Выводы по разделу
5. РЕЗУЛЬТАТЫ, АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЛЗМ НА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ.
5.1. Исследование элементов технологического цикла и производительности ЛЗМ.
5.1.1. Интерпретация результатов исследования работы вальщика с БП
5.1.2. Интерпретация результатов исследования работы ВСРМ.
5.1.3. Интерпретация результатов исследования работы форвардера
5.2. Исследование продолжительности установки ВСРМ на техноло
гических стоянках.
5.3. Исследование скоростей движения ВСРМ по коридору
5.4. Оценка адекватности разработанных математических моделей
5.5. Исследования на разработанных математических моделях
5.5.1. Исследование производительности ВСРМ
5.5.2. Исследование производительности БП
5.5.3. Оценка повреждаемости оставляемого древостоя и подроста
5.6. Выводы по разделу.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
ЛИТЕРАТУРА


В работе 6 отмечается, что к качественным изменениям технологического процесса относятся принципы проектирования технологических процессов лесосечных работ с использованием систем машин, повышение производительности машин, создание новых технологических процессов и машин. Одним из условий эффективного использования машин являются правильная организация и формирование технологических процессов с учетом природных и производственных условий, поиск оптимальных технологических режимов работы ЛЗМ. По мере накопления опыта создания и внедрения многооперационных лесосечных машин, а также в связи с усложнением конструкций и выполняемых функций, возникает необходимость более детального изучения влияния условий работы машин, взаимодействия их с предметом труда. Изучением предмета труда и среды функционирования ЛЗМ занимались многие авторы научных трудов. При разработке новых конструкций лесозаготовительных систем машин и технологических процессов лесосечных работ необходимо учитывать не только повышение производительности их, но и воздействие машин на окружающую среду. Крупными работами, посвященными теоретическому исследованию технологического процесса лесосечных работ и параметров рабочего оборудования многооперационных машин, являются труды профессора В. Г. Кочегарова . ВПМ в процессе освоения лесосеки. Предложены модели для определения перечисленных показателей применительно к различным схемам работы машин. Работы В. Н.Чемодановым и О. И.Фастом 7 по разработке лесосек машинами ЛП, Ю. А.Ширниным 1, В. Н.Меньшиковым по разработке лесосек с подсортировкой. Однако, вопросы, касающиеся технологии и механизации несплошных рубок в них практически не рассматриваются. С появлением и использованием лесозаготовительных машин на несплошных рубках возникли вопросы их технической эксплуатации. Актуальным проблемам совершенствования технологических процессов несплошных рубок с применением машин посвящены работы 6,,,,, 0. В работе ,0 с целью оценки эффективности проведения рубок ухода с использованием ВПМ для имитации выборочной заготовки деревьев разработана стохастическая модель вырубаемой части древостоя, аналитическая модель для оценки доступности намеченных в несплошную рубку деревьев, стохастическая модель, имитирующая процесс заготовки деревьев. У К,а, 1. В качестве показателей эффективности были приняты доступность вырубаемых деревьев, часовая производительность. В исследованиях А. М.Лейтаса и И. Аналогичные построения имитационных моделей встречаются и в работах ,9. В работе В. Н.Андреева, ЮЛО. Герасимова 6 на основе методов статистического моделирования разработана математическая модель проведения механизированной рубки ухода в условиях природнопроизводственной неопределенности одновременно с максимальной производительностью машины, минимальной повреждаемостью, максимальной доступностью намеченных в рубку деревьев, обеспечением качества выполнения программы рубки. В свое время автором был проведен ретроспективный анализ технологических процессов и схем разработки лесосек при выборочных и постепенных рубках. В работе проведено обобщение производственного опыта и даны практические рекомендации по технологии освоения лесосек. Ю.А. Ширниным и др. Рассмотрены технологические процессы и установлены зависимости производительности оборудования и машин от их параметров и лесорастительных условий, предложена методика оценки экономической эффективности рубок. В работе Г. М. Анисимова 9 рассмотрены вопросы энергоемкости процессов трелевки и влияние природного фактора состояние волока, сезона работ. Сделан вывод о том, что максимальной эксплуатационной эффективности трелевочного трактора можно добиться только при установлении рациональной энергонасыщенности и объема пачки для конкретных условий эксплуатации. Специфика проведения несплошных рубок требует четкой организации труда и строгого соблюдения лесоводственных требований. При проведении равномерных несплошных рубок с применением машин лесосеки обычно разрабатываются пасеками, шириной равной двойному вылету манипулятора с волоком, расположенным по середине. Площадь, выделяемая под технологические коридоры должна быть по возможности наименьшей ,1.