Россия
сотрудник
Воронеж, Воронежская область, Россия
В статье представлена новая комплексная трехуровневая концепция оценки проектных решений по выполнению обрабатывающих операций на несплошных рубках, отличающаяся возможностью одновременного прогнозирования энергозатрат, технико-экономического результата и лесоводственно-экологических последствий для лесной среды. Для реализации данной концепции была предложена структура трехуровневой автоматизированной системы повышения эффективности работы бензопилами на несплошных рубках путем обоснования оптимальной технологии и организации труда, комплекта бензиномоторного инструмента, способа и параметров разработки пасек. На первом уровне для обоснования оптимального комплекта бензиномоторного инструмента предлагается математическая модель процесса выполнения комлевого пропила по определению удельных энергозатрат. На втором уровне для обоснования оптимальной технологии и организации труда предлагаются имитационные модели процесса выполнения обрабатывающих операций по определению удельных приведенных энергозатрат. На третьем уровне для обоснования оптимального способа и параметров разработки пасеки используется обобщенный критерий оценки эффективности выполнения обрабатывающих операций с учетом прямых производственных затрат, лесоводственного ущерба, а также повреждаемости подроста. По каждому обозначенному уровню решаемых задач был разработан математических аппарат, информационное и программное обеспечение, рекомендованное к использованию на лесозаготовительных предприятиях. В настоящее время оно успешно внедрено в Московской и Тамбовской областях. По результатам внедрения наблюдается снижение на выполнении обрабатывающих операций: удельных и удельно-приведенных энергозатрат (от 4 до 9 %); общих прямых затрат (от 3до 7%); а также лесоводственного и экологического ущерба (от 5 до 11 %).
бензопилы, несплошные рубки леса, лесосечные работы, способы разработки пасек
ВВЕДЕНИЕ
Одной из основных задач развития лесозаготовок является комплексное совершенствование лесосечных работ с позиции снижения энергоемкости производственных процессов, роста производительности труда, повышения лесоводственного эффекта рубки и уменьшения негативных экологических последствий окружающей среде [11-14]. Возможности реализации такого подхода находятся на стадии проектирования производства при обосновании эффективных технико-технологических и организационных решений по выполнению обрабатывающих операций [5-10].
В настоящее время на валке деревьев, обрезке сучьев и раскряжевке хлыстов широко используются бензопилы, особенно в условиях когда другие средства ограничены в работе: по своим техническим возможностям (из-за рельефа местности, несущей способности грунтов, крупности деревьев); лесоводственно-экологическими требованиями (к повреждаемости оставляемых деревьев, сохраняемости подроста и доли технологических площадей на лесосеке); а также экономической целесообразностью (при освоении разрозненных лесосек с небольшими объемами лесопользования). Эффективность механизированного выполнения обрабатывающих операций во многом зависит от: выбора технологии и комплекта бензиномоторного инструмента; способа, параметров и последовательности разработки пасеки и ленты; а также от индивидуальных особенностей мотористов бензопил [1,2,3, 4].
1. Троянов, И. Н. Повышение эффективности пиления древесины бензиномоторным инструментом [Текст] / И. Н. Троянов, В. В. Абрамов, Л. Д. Бухтояров, А. С. Черных, Д. Н. Афоничев // Лесотехнический журнал. - 2019. - Т. 9, № 1 (33). - С. 128-139.
2. Троянов, И. Н. Исследование технологических вариантов выполнения обрабатывающих операций лесосечных работ бензопилами [Текст] / И. Н. Троянов, В. В. Абрамов, Л. Д. Бухтояров, Д. Н. Афоничев, А. С. Черных, А. И. Максименков // Лесотехнический журнал. - 2019. - Т. 9, № 3 (35). - С. 114-130.
3. Chernykh, A. S. Improvement of processing operations of cutting work using gasoline-powered tools [Электронный ресурс] / A. S. Chernykh, A. I. Maksimenkov, V. V. Abramov, I. N. Troyanov, L. D. Buhtoyarov, D. N. Afonichev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 226. - 012039.
4. Troyanov, I. N. Investigation of technological variants of performing processing operations of logging works using chainsaws / I. N. Troyanov, V. V. Abramov, A. S. Chernykh, A. I. Maksimenkov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 392. - 012002.
5. Bukhtoyarov, L. D. Research units of flexible working body motion, cutting branches / L. D. Bukhtoyarov, A. I. Maksimenkov, V. V. Abramov, M. N. Lysych // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 392. - 012073.
6. Абрамов, В. В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.21.01: защищена 24.04.09 / В. В. Абрамов; Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2009. - 366 с.
7. Герасимов, Ю.Ю. Лесосечные машины для рубок ухода: компьютерная система принятия решений [Текст] / Ю.Ю.Герасимов, В.С.Сюнев. - Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского ун-та, 1998. –235 с.
8. Григорьев, И.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации [Текст] / И.В. Григорьев, А.И. Жукова, О.И. Григорьева, А.В. Иванов. – СПб.: ЛТА, 2008. – 174 с.
9. Григорьев, И.В. Основные направления обеспечиня экологической безопасности лесозаготовительного производства [Текст] / И.В. Григорьев, О.И. Григорьева // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции / гл. ред. В. М. Бугаков ; ФГБОУ ВПО "ВГЛТА". - Воронеж, 2015. - Т. 3. № 2-1 (13-1). С. 202-205.
10. Григорьев, И.В. Современные концепции лесопользования [Текст] / И.В. Григорьев, О.А. Куницкая // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции / гл. ред. В. М. Бугаков ; ФГБОУ ВПО "ВГЛТА". - Воронеж, 2015. - Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 212-215.
11. Заикин, А.Н. Теория, методы и модели интенсификации лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин. – Брянск: БГИТА, 2009. – 212 с.
12. Заикин, А.Н. Математическое моделирование режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2010. – № 1. – С. 69–75.
13. Пошарников, Ф. В. Моделирование природных условий горной местности при исследовании первичного транспорта леса [Текст] / Ф. В. Пошарников, В. В. Абрамов, А. В. Бондаренко // Лесотехнический журнал. - 2011. - № 2 (2). - С. 25-29.
14. Ширнин, Ю. А. Разработка ЭВМ–программы технологического процесса заготовки и переработки древесины при малообъемных рубках [Текст] / Ю.А. Ширнин, Г. М. Муратшин. – Йошкар-Ола, 2004. - 14 с.
15. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2019611250. Программа для обоснования технологических вариантов выполнения обрабатывающих операций бензиномоторным инструментом [Текст] / Л. Д. Бухтояров, А. С. Черных, Д. Н. Афоничев, В. В. Абрамов, И. Н. Троянов, И. А. Марчуков ; заявитель и правообладатель: ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова» . – заявл. 10.01.2019; опубл. 23.01.2019.
