Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 439
Нечеткое моделирование процесса естественной рекультивации нарушенных земель
Статья научная
В данной статье рассмотрена проблема рекультивации нарушенных земель. Поскольку на сегодняшний день не выработан подход даже на методологическом уровне, то должна решаться первоначальная задача - как определить тот период времени, который необходим для естественного восстановления земель. Только после решения этой задачи появится возможность оценить эффективность вообще каких-либо агротехнических мероприятий по восстановлению в сравнении с естественным процессом. Объект настоящих исследований - фонд нарушенных земель по Свердловской области, которые попали под техногенные воздействия от горнодобывающей промышленности. Все параметры такого объекта характеризуются условиями неопределённости данных, поэтому главная идея работы заключалась в использовании нечёткой логики, вначале для описания основных параметров, влияющих на процесс восстановления, а затем получения функциональной зависимости выходного параметра - периода времени восстановления от этих исходных параметров. Таким образом, была определена цель исследований - разработка нечёткой модели процесса естественной рекультивации нарушенных земель. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: 1) выполнение экспериментальных исследований состояния нарушенных земель конкретного региона; 2) разработка постановки задачи в содержательном виде; 3) обоснование нечётких функций принадлежности задачи; 4) разработка базы правил нечёткой продукции; 5) нечёткий вывод и получение результирующей функции; 6) программная реализация задачи. Результатами исследований явилась программно-реализованная в среде Scilab функциональная зависимость периода времени восстановления нарушенных земель от типа почвы, её параметров и типа растительности. Результаты предназначены для проектирования агротехнических, нормативных и других мероприятий по восстановлению нарушенных земель.
Бесплатно
Статья научная
Приводится краткое описание методики классификации хозяйствующих субъектов (федеральных государственных предприятий) Республики Карелия по площадям лесных культур разной давности и покрытой лесом площади.
Бесплатно
Новое предохранительное устройство для привода лесных почвообрабатывающих машин
Статья научная
В данной работе обоснована работоспособность нового предохранительного устройства кулачкового типа, проведены экспериментальные исследования процесса срабатывания предохранительного устройства, установленного в карданном приводе почвообрабатывающей машины. Исследован новый двухкулачковый предохранитель с упругим резиновым элементом с учётом динамических параметров системы, реализован полнофакторный эксперимент. Выявлены преимущества в конструктивном исполнении предложенного предохранителя. Получена регрессионная модель влияния параметров предохранительного устройства на динамическую нагруженность, позволяющая осуществлять разработку машин лесного комплекса, имеющих в своей конструкции предохранительные устройства, устанавливаемые в приводных узлах, и определять влияние угла наклона промежуточного вала и момента инерции системы с учётом их частот вращения. Выявлено, что увеличение таких варьируемых факторов, как частота вращения, угол наклона промежуточного вала и момент инерции системы, влечёт рост динамической нагрузки, а наиболее значимое влияние на величину максимальной динамической нагрузки оказывает частота вращения, менее сильное - момент инерции, наименьшее - угол наклона. Установлено, что угол отклонения наклона промежуточного вала для минимизации величин динамических нагрузок должен находиться в пределах от 0 до 15 град. с учётом значений моментов инерции вращающихся элементов привода, на которых установлен предохранитель, а также в пределах значений от 0,012-0,024 Нмс. Определены оптимальные величины частоты вращения и угла наклона промежуточного вала, обеспечивающие минимальную динамическую нагруженность. Проведённые исследования могут быть эффективно использованы при дальнейшей разработке машин лесного комплекса с учётом конструкций предохранительных устройств и их динамической нагруженности.
Бесплатно
Статья научная
Помимо наиболее часто рассматриваемых негативных факторов воздействия на природную среду при проведении лесозаготовок, рассматриваются новые аспекты, возникшие с усовершенствованием законодательства. Неполное использование древесных отходов приводит к появлению складов и свалок неиспользованных древесных отходов, в процессе лесозаготовок и в лесных посёлках образуются сопутствующие бытовые отходы, которые также накапливаются в виде свалок, выделяя токсичный фильтрат, газы, продукты распада отходов. Отсутствие контроля на лесных площадках приводит к авариям, утечкам нефтепродуктов при заправках и эксплуатации лесной техники, провоцируя многолетнее точечное воздействие на почву и воду в местах концентрации техники и складов ГСМ. Согласно природоохранному законодательству, лесопользователи несут ответственность за негативное воздействие на окружающую среду перед государством и должны устранять последствия своей деятельности или предотвращать потенциальные экологические риски. Многолетнее использование участка лесосеки приводит к интенсивной эксплуатации лесных дорог, способствуя загрязнению нефтепродуктами водоёмов, через водоохранные зоны. Соответствующие технологические регламенты по снижению выявленных негативных факторов воздействия на окружающую среду в процессе лесозаготовки не установлены. Предлагается использовать все образующиеся на лесозаготовительной площадке отходы для производства почвенного субстрата методом компостирования путём добавления в него органической составляющей, компенсирующей недостаток азота, - органические отходы, осадки сточных вод, азотсодержащие отходы сельского хозяйства. Согласно отчётности в Республике Карелия (2ТП-Отход) за три года, 92 % отходов составляет кора древесная, щепа - 4 %, горбыль - 2 %, остальные отходы - менее 1 %. В целом установлено, что 32 % древесных отходов лесных предприятий не используется. При эффективном межведомственном взаимодействии данные виды отходов могут быть переработаны в полезный продукт, что снизит объёмы захораниваемых отходов на уровне региона. В местах утечек нефтепродуктов предлагается организовать сбор поверхностного стока, смывающего загрязнения с поверхности площадок, и его последующую очистку на локальных системах очистки, в которых в качестве очистного агента выступают комбинированные природные сорбционные материалы, сформированные из продуктов лесозаготовок. Основными факторами, влияющими на устройства систем очистки на лесных площадках и дорогах в условиях Северо-Запада РФ являются: наличие заболоченных и водонасыщенных лесных территорий, отсутствие электроснабжения, невозможность заглублять сооружения, необходимость установки пескоулавливающего устройства. Установлено, что в условиях Северо-Запада РФ производительность сооружений должна обеспечивать приём стоков с расходом 0,3-3,0 л/с.
Бесплатно
Новый способ посева лесных семян
Статья научная
Предлагаемый способ относится к лесному хозяйству, в том числе к способу строчно-луночного посева мелких сыпучих лесных семян. Конечная цель состоит в обеспечении роста по одному растению из высеянных в лунки порций семян с заданным шагом посева. Для реализации способа применяется лункообразователь с лыжеобразными полозами, оснащенный механизмом пневматического высева семян.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся и анализируются результаты выполненной авторами оценки уровня международного сотрудничества в сфере лесного хозяйства и лесной промышленности на примере Республики Карелия и Финляндии, обосновываются перспективные направления развития этого сотрудничества. Исследование было выполнено в форме опроса, который проводился на всей территории Республики Карелия. Всего было опрошено 53 респондента, среди которых 34 являлись подрядчиками-поставщиками лесохозяйственных услуг, а остальные 19 - компаниями-арендаторами лесных участков. Настоящая статья посвящена анализу результатов опроса арендаторов лесных участков. По результатам анкетирования было определено, что на сегодняшний день около трети опрошенных арендаторов лесных участков сталкиваются с нехваткой квалифицированных исполнителей лесохозяйственных работ. 42% опрошенных недовольны качеством услуг, предоставляемых российскими подрядчиками. Одновременно с этим 100% респондентов из числа тех, кто получал услуги от финских подрядчиков были удовлетворены их качеством и готовы рассматривать такие предложения в будущем. Большинство опрошенных в качестве препятствий для роста международного сотрудничества называют языковой барьер, высокую стоимость услуг, удаленность от мест выполнения работ и визовый режим. Несмотря на это арендаторы лесных участков готовы привлекать финских подрядчиков в первую очередь для выполнения строительства и ремонта лесных дорог, рубок ухода в молодняках, прореживаний и проходных рубок, а также обработки почвы при подготовке к лесовосстановлению. В основном это обусловлено недостаточно активным развитием сетей лесных дорог в последние 20 лет и внедрением интенсивной модели ведения лесного хозяйства, которое происходит в настоящее время. Опрошенные считают, что все специалисты, занятые в лесном хозяйстве и на лесозаготовках должны на регулярной основе участвовать в образовательных программах, направленных на получение информации о новых технике, технологиях, методах производства работ и т. д. В качестве наиболее перспективной тематики таких профессиональных образовательных программ респонденты назвали управление лесными ресурсами, мониторинг и инвентаризацию лесных ресурсов, интеллектуальные системы управления лесозаготовительными машинами, эффективную эксплуатацию автопоездов-сортиментовозов, проектирование, строительство, ремонт и содержание лесных дорог, логистическое управление лесозаготовительным производством.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования, выполненного с целью оценки ситуации и определения перспективных направлений развития международного сотрудничества в сфере лесного хозяйства и лесной промышленности на примере Республики Карелия, имеющей протяжённую границу с Финляндией. При этом приоритетным направлением являлось развитие малого и среднего бизнеса в сфере оказания услуг лесного хозяйства и лесозаготовок. Исследование выполнялось в форме опроса, который проводился на всей территории Республики Карелия. Всего было опрошено 53 респондента, среди которых 34 являлись подрядчиками-поставщиками лесохозяйственных услуг, а остальные 19 - компаниями-арендаторами лесных участков. Настоящая статья посвящена анализу результатов опроса поставщиков лесохозяйственных услуг. По результатам анкетирования было определено, что на сегодняшний день около 15 % опрошенных поставщиков лесохозяйственных услуг имеют опыт работы на территории Финляндии. Одновременно с этим 50 % респондентов выразили заинтересованность в предоставлении услуг в Финляндии в будущем. Такое направление деятельности видится им привлекательным, несмотря на то, что 73,5 % опрошенных оценили спрос на их услуги в России как высокий. Большинство опрошенных в качестве препятствий для роста международного сотрудничества называют различия в принятых нормах, правилах, технологиях, документации, языковой барьер, удалённость, визовый режим и таможенные ограничения. Опрошенные проявили большую заинтересованность в получении информации о новых технике, технологиях, методах производства работ в рамках тренингов и курсов повышения квалификации. В качестве наиболее перспективных тем профессиональных тренингов опрошенные назвали эффективную эксплуатацию автопоездов-сортиментовозов, проектирование, строительство, ремонт и содержание лесных дорог, уход за технологическим оборудованием и качество продукции, логистическое управление лесозаготовительным производством, интеллектуальные системы управления лесозаготовительными машинами, мониторинг, инвентаризацию и управление лесными ресурсами, рубки ухода для операторов лесозаготовительных машин, прореживания и проходные рубки.
Бесплатно
О значимости факторов, определяющих трудоемкость обслуживания лесных машин
Статья научная
В статье представлена апробированная методика оценки значимости факторов, определяющих трудоемкость технического обслуживания лесных машин. Для оценки факторов использован двухфакторный дисперсионный анализ условия выполнения технических воздействий. Производительность технического обслуживания и ремонта зависит от многих факторов: механовооруженности ремонтно-обслуживающей базы, квалификации и стажа ремонтных рабочих, возраста и наработки машин и других производственно-климатических условий. В себестоимости продукции лесного комплекса до 30% составляют затраты, связанные с технической эксплуатацией машин и оборудования. Исследования значимости, использование, а иногда и изменение факторов, влияющих на эти затраты, являются актуальными, особенно в современных рыночных условиях. В статье на конкретном примере осуществлена оценка значимости стажа специалистов, выполняющих техническое обслуживание машин, и величины наработки в моточасах, достигнутой этими машинами в рядовой эксплуатации. Применение дисперсионного анализа позволяет оценить влияние качественных и количественных факторов. Сущность исследования значимости факторов заключается в разложении полной дисперсии на сумму дисперсий. Влияние каждого фактора на изучаемый признак оценивается его вкладом в полную дисперсию. Апробация сравнительной оценки значимости стажа ремонтных рабочих и суммарной наработки обслуживающих машин осуществлена на примере сучкорезных машин ЛП-30Б. Материалом для исследований явились данные хронометражных наблюдений Карельского НИИ лесной промышленности, проводимыми в рамках разработки положения о техническом обслуживании и ремонте машин и оборудования лесозаготовительной промышленности. Проведенные исследования показали, что величина выработанного машиной ресурса наиболее значима по сравнению со значимостью стажа работы специалистов, выполняющих техническое обслуживание. Исследуя подобным образом все факторы, характеризующие условия технической эксплуатации машин и оборудования, можно определить перечень наиболее значимых и их использовать при организации эффективного технического обслуживания и ремонта машин. Дальнейшее развитие работы заключается в определении значимости уровня квалификации специалистов, вида предприятия или цеха, где могут проводится работы, и уровня их оснащенности диагностическим и ремонтным оборудованием. Для комплексного сравнительного анализа значимости факторов может быть применен многофакторный дисперсионный анализ.
Бесплатно
О комплексном подходе при строительстве зданий с пониженным потреблением энергии на отопление
Краткое сообщение
В кратком сообщении уточняются термины “Энергосбережение” и “Энергоэффективность”. Энергосбережение рассматривается как система организационных мероприятий, технологических и технических решений, обеспечивающих уменьшение потребления энергии и других ресурсов без снижения качества, необходимого потребителю энергии. Энергоэффективность в большей мере определяет экономические и иные количественные характеристики, полученные как следствие реализации организационных мероприятий, технологических и технических решений, обеспечивающих уменьшение потребления энергии, воды и других ресурсов по отношению к объему производимой продукции и услуг. Принимается во внимание, что энергоэффективность любого здания зависит от комбинации таких факторов как: архитектура, теплоизоляция, герметичность, вентиляция и качество проектно-технологичных решений и исполнения работ. В заключение констатируется, что используя принципы энергосбережения, можно существенно улучшить показатели энергоэффективности, а в идеальном варианте запроектировать здание с нулевым энергетическим балансом.
Бесплатно
О моделировании очистки круглых лесоматериалов в корообдирочных барабанах
Краткое сообщение
В обзорной статье кратко рассмотрены некоторые аспекты численного моделирования в целях совершенствования технологических операций окорки круглых лесоматериалов в корообдирочных барабанах по критерию уменьшения отходов.
Бесплатно
О применении свойств геликоиды в рубительных дисках
Статья научная
Рассматривается возможность применения геликоидальной формы поверхности дисков и ножей рубительных машин. Приведена методика расчета геометрических параметров рабочего органа с геликоидальной формой рабочей поверхности.
Бесплатно
О роли биомассы в повышении топливно-энергетического потенциала регионов
Статья научная
В статье отмечается, что среди возможных альтернатив нефтяным топливам, биотоплива, включая щепу, пеллеты уже широко используются в теплоэнергетике. Топлива из биомассы уже стали надежным фактором энергоснабжения регионов России и некоторых стран, обладающих большими запасами лесов. Лесная биомасса все шире используется в качестве источника энергии в Европе в соответствии с целевыми показателями по увеличению доли возобновляемых источников энергии к 2020 году, для сокращения выбросов парниковых газов установлены Европейским Союзом. Возможно несколько вариантов использования ресурсов биомассы в энергетике. Биотоплива, полученные по разным технологиям признаны важным источником энергии, позитивно оказывающим влияние на социально-экономическое развитие отдельных территорий и регионов. Программы и проекты по биоэнергетике эффективно реализуются в странах Европейского Союза, Канады и США. Накопленный опыт применения может быть полезен для развития биоэнергетики в Республики Карелия. Рассмотрены основные источники получения биотоплив, анализируются их характеристики, уделяется внимание экологическим свойствам. Делается вывод, что биотоплива первого и второго поколений имеют перспективы для замещения ископаемых топлив и уменьшения выбросов парниковых газов при использовании относительно дешевых ресурсов биомассы с применением новых передовых технологий.
Бесплатно
Обзор исследований окорки древесины
Статья обзорная
Окорка древесины в корообдирочных барабанах является энерго- и ресурсоемким процессом, что обуславливает актуальность ее совершенствования. В работе представлен обзор результатов исследований, связанных с повышением качества очистки балансов в корообдирочных барабанах, за период с 1964 года до наших дней. Рассмотрены технологические схемы групповой окорки в корообдирочном барабане, математические модели процесса, приведены результаты экспериментальных исследований, как в производственных, так и лабораторных условиях. Изложены различные методики математического моделирования процесса окорки. В обзоре приведен краткий анализ результатов исследования влияния размеров барабана, частоты вращения и степени его заполнения, а также породы, длины и диаметра древесины на эффективность процесса окорки. Основное внимание уделяется вопросам ресурсосбережения. Установлено, что в качестве комплексных индикаторов, характеризующих параметры сырья и режим окорки, могут быть использованы количество и сила ударов, получаемых балансом в единицу времени. Эффективность отделения коры от древесины, а также величина потерь древесного сырья определяются интенсивностью взаимодействия балансов в барабане.
Бесплатно
Обобщенная схема управления производственными процессами
Статья научная
Рассматриваются основные положения подхода к обобщенному описанию управления производственными процессами на промышленных предприятиях, использующих организационные структуры и системы управления, базирующиеся на процессном принципе построения, а также на применении современных корпоративных информационных систем.
Бесплатно
Обогащение древесной зелени сосны обыкновенной L-аргинином путем оптимизации азотно-борного питания
Статья научная
Предложено рассматривать хвойные как источник получения богатого L-аргинином растительного сырья. Отмечается способность хвойных накапливать значительное количество L-аргинина в органах и тканях при высоком уровне азотного питания и разбалансированности общего фона других элементов минерального питания. Бор влияет на активность ферментов азотного обмена, стимулирует поступление азота в хвойное растение и накопление L-аргинина в его тканях. Оптимизация технологии получения обогащенной L-аргинином древесной зелени хвойных требует выявления диапазонов эффективных доз внесения азотно-борных подкормок. Эксперимент, проведенный в 15-летнем молодняке сосны обыкновенной, произрастающем на песчаной почве с низким уровнем минерального питания, показал дозу борной кислоты 3 г*м-2 как наиболее эффективную из испытанных на фоне внесения азота в форме аммиачной селитры в дозе 150 г*м-2по д.в. Полученную информацию предлагается использовать при построении цепочек лесохозяйственных мероприятий для повышения их рентабельности путем получения дополнительного продукта - древесной зелени с модифицированным биохимическим составом.
Бесплатно
Обоснование вида движителя лесной машины по критерию экологичности для условий Крайнего Севера
Статья научная
В статье на основании анализа научной литературы, законодательных актов и электронных ресурсов всесторонне рассмотрено понятие «Крайний Север». Показано, что данное понятие может рассматриваться с юридической, географической и экологической точек зрения. Показано, что лесные машины необходимы для работы на Крайнем Севере в условиях лесотундры и северной тайги, как в зимний период, так и в тёплое время года, — для выполнения лесохозяйственных и части лесосечных работ. Рассмотрены виды лесных машин и их движители. Рассмотрены специфика строения почвогрунтов лесов на многолетней мерзлоте, а также специфика воздействия на них движителей лесных машин. Показано, что из-за неблагоприятных климатических условий экосистемы Крайнего Севера, в т. ч. и лесные, характеризуются крайне замедленным биологическим кругооборотом и относятся к одним из наиболее чувствительных (ранимых) к негативному антропогенному воздействию. Наибольшее негативное антропогенное воздействие лесным экосистемам Крайнего Севера лесные машины наносят в тёплое время года за счёт деформации (уплотнения и колееобразования) почвогрунтов движителями. Обоснована необходимость снижения допустимой глубины образуемой колеи величиной в 5 см. Доказано, что наиболее экологически эффективным для лесных машин, работающих в условиях Крайнего Севера, будет гусеничный движитель, с резиноармированными гусеницами.
Бесплатно
Обоснование видов плотового лесосплава для рек с ограниченными глубинами
Краткое сообщение
Приведено краткое описание видов плотового лесосплава, сформулированы его проблемы. Даны рекомендации по обоснованию вида плотового сплава для конкретных речных условий
Бесплатно
Обоснование выбора системы катков для уплотнения асфальтобетонных слоев дорожной одежды
Краткое сообщение
Приводится краткое описание методики и результатов исследования по выбору системы катков для уплотнения асфальтобетонных слоев
Бесплатно
Обоснование геометрических параметров высокоэффективной плоской сплоточной единицы
Статья научная
Для реализации экономически выгодного первоначального и магистрального сплава лесоматериалов в сплоточных единицах требуется разработка современных плоских сплоточных единиц, имеющих высокие транспортно-эксплуатационные показатели. Рассмотрена высокоэффективная плоская сплоточная единица, обладающая простотой конструкции и высоким коэффициентом полнодревесности. Приведённые преимущества плоской сплоточной единицы образуются из-за особенности укладки круглых лесоматериалов в рядах сплоточной единицы, когда каждый круглый лесоматериал верхнего ряда укладывается между двумя круглыми лесоматериалами нижнего ряда, а также наличия внутренних и наружных поперечных прокладок. Использование рассмотренной высокоэффективной плоской сплоточной единицы, независимо от условий её эксплуатации, требует в обязательном порядке правильного расчёта её габаритных размеров. Предложена методика обоснования геометрических параметров разработанной плоской сплоточной единицы, где акцент поставлен на определение проектной и фактической длины, ширины и высоты сплоточной единицы. Обоснование геометрических параметров плоской сплоточной единицы осуществлялось с учётом конструктивных особенностей сплоточной единицы, характера укладки круглых лесоматериалов в рядах, минимальной ширины и глубины сплавного хода. В результате этого были получены зависимости для расчёта проектной и фактической ширины, длины и высоты высокоэффективной плоской сплоточной единицы. Полученные зависимости для расчёта проектной ширины, длины и высоты плоской сплоточной единицы позволяют определить максимально возможные габаритные размеры сплоточной единицы. В свою очередь, полученные зависимости для расчёта фактической длины, ширины и высоты плоской сплоточной единицы являются рабочими формулами, которые учитывают максимально возможную укладку круглых лесоматериалов в ряду и количество укладываемых рядов и используются при расчёте габаритных размеров изготавливаемой плоской сплоточной единицы для конкретных условий плавания. Применение предложенной высокоэффективной плоской сплоточной единицы на первоначальном и магистральном сплаве лесоматериалов позволит обеспечить экономически выгодную доставку древесины потребителям из труднодоступных мест, где отсутствует развитая сеть автомобильных и железных дорог.
Бесплатно
Обоснование и оценка компоновки харвестерных головок для выборочных рубок
Статья научная
В статье обосновывается компоновка харвестерной головки для выборочных рубок в условиях лесов Северо-Запада России и оценивается компоновка современных харвестерных головок.
Бесплатно
