Совершенствование производства сортиментов путем обоснования выбора энергосберегающей системы машин

• Автор: Букалов, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Характеристика технологий производства сортиментов.

1.2. Оборудование производства и транспорта сортиментов

1.2.1. Валочнопакетирующие машины.

1.2.2. Трелевочные трактора

1.2.3. Сучкорезные машины

1.2.4. Сучкорезнораскряжевочное оборудование

1.2.5. Валочно сучкорезно раскряжевочные машины

1.2.6. Сортиментовозы

1.2.7. Стационарная раскряжевочная установка ЛОА
1.3.Технические показатели эффективности технологических процессов
1.4. Математические методы оптимизации.
1.5. Выводы и постановка задачи исследования.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ МАШИН ПРОИЗВОДСТВА СОРТИМЕНТОВ
2.1. Системы машин производства сортиментов на лесосеке
2.2. Производств сортиментов на лесопромышленном складе
2.3. Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ МАШИН
3.1. Удельные производительности и энегоемкости машин
3.2. Удельные производительности и энергоемкости технологии
3.3. Выводы
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ
ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ МАШИН
4.1. Эффективная производительность системы машин
4.2. Эффективная мощность комплекса машин
4.3. Удельные производительность и энергоемкость систем машин.
4.4. Коэффициенты эффективности производительности и мощности.
4.5. Выводы
5. ОПТИМАЛЬНЫЙ РАСКРОЙ ХЛЫСТОВ.
5.1. Экспериментальные исследования геометрической структуры хлыстов разных пород древесины.
5.2. Статистическое обобщение эксперимента разных пород древесины.
5.3. Методика оптимального раскроя хлыстов.
5.4. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Литература


Разработан метод обоснованной критериальной оценки энергосберегающей способности технологического процесса на базе выбранной системы машин лесозаготовительного производства, и математическая модель оптимального раскроя хлыстов методом квадратичного программирования. Получены показатели производительности и мощности синхронизированной системы машин как единого комплекса производства сортиментов на лесосеке и лесопромышленном складе. Научные положения, выносимые на защиту. Обоснованность и достоверность научных положений подтверждается аналитическим обобщением проведенных экспериментальных данных методом математической статистики, корректностью принятых допущений при формулировании математической модели с позиции теории принятия оптимальных решений, системного анализа, теории вероятностей и статистики. Практическая значимость. Применение метода оптимального раскроя хлыстов повысит выход круглого леса. Место проведения. Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова на кафедре Технологии лесозаготовительных производств. Апробация работы. Основные научные положения диссертации обсуждались и были одобрены на Международной конференции «Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины» ( Санкт-Петербург, ГЛТА, г. СПбГЛТА им. С.М. Кирова в - г. Публикации. По результатам исследований опубликованы 5 печатных работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов и рекомендаций, и списка литературы. Общий объем работы 8 стр. Диссертация содержит рисунок, таблиц, список литературы содержит 2 наименования. Масштабы производства круглого леса непрерывно увеличиваются. Лесозаготовка круглых материалов является гибкой системой, которая может реализовываться " различными способами переработки и восстановления леса. В большинстве сортименты представлены бревнами хвойных пород (ель, сосна, лиственница и др. В настоящее время на рынке присутствует пиловочник от 4м до 6м. Самыми распространенными пороками пиловочника являются изгибы, кривизна, червоточины и др Известно, что в нижней части ствола находится наименьшее количество сучков, в средней расположены самые крупные и мертвые сучки, а в верхней мелкие и живые. В России получили распространение два варианта производства сортиментов: скандинавский непосредственно на лесосеке и из хлыстов на лесопогрузочном пункте у лесовозного уса. В общем случае возможно большое число вариантов заготовки. При сортиментном способе дерево валят, обрезают сучья и прямо на лесосеке возможно разделывание на сортименты. Валка, обрезка сучьев и раскряжевка выполняется или вручную вальщиком при помощи бензопилы, или многооперационной машиной харвестером. Основой технологии заготовки круглого леса является транспорт груза колесной техникой. Пиловочник длиной от 3 до 6 метров трелюется при помощи форвардеров (трелевочных машин) в полностью погруженном состоянии. С придорожного склада круглый лес перевозится на дальнейшую переработку. При хлыстовом способе дерево валят, обрезают сучья на делянке и ствол трелюют на верхний склад, где производится раскряжевка, возможно так же трелевание на склад цельными деревьями, из которых производится сортимент. Характер разделения дерева, как и транспортировка продуктов производства самая разнообразная. Хлыстовой способ производства сортиментов удобен для производства крупных стволов на более крутых склонах по сравнению с сортиментным. Таблица 1. Лесозаготовку можно характеризовать различной степенью механизации выполнения работ частичной или полной. При полностью механизированной заготовке все операции механизированы. Развитие механизированной заготовки проходило путь от отдельных операций(валка, раскряжевка, обрезка сучьев) до многооперациопных машин. К многооперационным машинам относятся процессор и харвсстор. Процессор выполняет обрезку сучьев и раскряжевку, но не валку. Харвестор валит деревья, обрезает сучья и раскряжовывает ствол.