Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 405
Прочность и модуль упругости мерзлых песчаных грунтов как материала лесозаготовительной дороги
Статья научная
В комплексе проблем развития лесного комплекса России важное место занимает проблема улучшения сети лесных дорог, которая остается актуальной в течение длительного времени. Задачи совершенствования технологий дорожного строительства были изучены авторами многих работ, в которых получен ряд важных результатов. Однако вопросы прочности талых и мерзлых грунтов как материалов лесных дорог требуют дальнейших исследований. Цель данной работы: разработать методику косвенного определения модуля упругости и растягивающих напряжений мерзлого грунта по результатам испытаний на трехточечный изгиб балки с развивающейся трещиной. Для достижения цели были использованы методы экспериментальных и теоретических исследований механических систем. Работа основана на результатах испытаний образцов в виде балок с поперечным сечением в виде прямоугольника шириной 55 мм и высотой 39 мм. Пролет балки 280 мм. Материал балки: песчаный грунт при температуре минус 4,6 °С. Испытания проводились с использованием машины SHIMADZU AGS-X. На основе анализа испытаний разработана математическая модель для определения модуля упругости материала балки и оценки растягивающих напряжений в сечении с трещиной. Испытания и результаты математического моделирования подтвердили, что разрушение балки из песчаного грунта с развивающейся трещиной соответствует нисходящей ветви диаграммы "нагрузка - перемещение". Результаты работы дополняют сложившееся понимание функционирования мерзлого песчаного грунта в дорогах с нежесткой поверхностью и могут быть использованы при анализе состояния и обосновании рекомендаций по совершенствованию технологии строительства лесных дорог.
Бесплатно
Пути модернизации станочного парка на промышленных предприятиях
Статья научная
Рассмотрены проблемы, связанные с модернизацией систем числового программного управления металлорежущих станков.
Бесплатно
Пути снижения себестоимости лесозаготовок
Краткое сообщение
Дается обоснование организации комплексной переработки низкокачественной древесины в условиях лесосеки
Бесплатно
Статья научная
Приводится описание результатов исследований по разработке технологии ремонта лесозаготовительных машин в условиях лесосеки с использованием сбалансированных манипуляторов.
Бесплатно
Разработка конструкторской документации в системе автоматизированного проектирования К3-Мебель
Краткое сообщение
В статье рассматриваются практические вопросы проектирования изделий из древесины с разработкой конструкторской документации и рабочих чертежей с использованием лицензионного отечественного программного обеспечения К3-Мебель.
Бесплатно
Разработка метода оптического анализа изображения поверхности образца древесно-цементного композита
Статья научная
Отходы окорки сырья на целлюлозно-бумажном комбинате можно использовать для изготовления строительных материалов. В работе приводятся принципы построения методики оценки свойств древесно-цементных композитов на основе анализа изображений их поверхности. Установлено, что изображения боковых граней образцов древесно-цементного композита, полученные при определенных параметрах освещения, характеризуются анизотропией оптической плотности. Анализ фрактальных размерностей изображений поверхностей верхней, нижней, а также боковых граней показывает, что их структура зависит от способа формования образцов древесно-цементного композита. Полученные результаты позволяют надеяться на то, что в дальнейшем удастся разработать методику неразрушающего контроля прочности образцов данного класса.
Бесплатно
Разработка методов и средств защиты населения от негативных воздействий
Статья научная
В данной статье рассмотрена конкурентоспособная новая конструкция для борьбы с лесными пожарами. Выполнен экологический мониторинг и экономический расчёт данной конструкции.
Бесплатно
Статья научная
Для большинства стран мира лесные пожары продолжают оставаться серьёзной проблемой. В настоящее время существует множество способов борьбы с ними. В основном направлены они все на снижение ущерба, причинённого пожарами, с использованием методов их раннего обнаружения. По подсчетам Рослесхоза, в среднем размер ущерба от лесных пожаров в год составляет порядка 20 млрд рублей, из них от 3 до 7 млрд - ущерб лесному хозяйству (потери древесины). В статье рассматривается использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для регулярного патрулирования потенциально опасных зон распространения огня с использованием преимуществ искусственного интеллекта (ИИ) и возможностью самостоятель-ной обработки полученной информации. Это позволяет БПЛА использовать методы компьютерного видения для обнаружения дыма или огня, на основе информации, получаемой от их видеокамер
Бесплатно
Статья научная
Проведены теоретические исследования интенсивности водопоглощения и воздуховыделения измельченной древесины. Изучены основные факторы, влияющие на эти процессы, капиллярно-пористая структура древесины, интенсивность потери влаги при сублимации. Приведены принципиальные схемы контейнеров с естественным воздушным подплавом и способы формирования из них лесотранспортных единиц.
Бесплатно
Разработка схемы управления сортировкой лесоматериалов
Статья научная
Рассматривается метод построения схемы управления сортировкой лесоматериалов.
Бесплатно
Разработка схемы центроискателя
Статья научная
На примере разработки схемы центроискателя рассмотрен метод синтеза многотактных схем управления
Бесплатно
Расчет параметров автоматического регулятора частоты вращения двигателей внутреннего сгорания
Статья научная
Петрозаводский государственный университет
Бесплатно
Статья научная
Современное развитие водного транспорта лесоматериалов на территории Российской Федерации требует выполнения ряда условий, одним из которых является обеспечение экологической безопасности эксплуатируемых водных объектов. Реализуемые мероприятия по обеспечению экологической безопасности эксплуатируемых водных объектов повлекли отмену молевого сплава древесины, который являлся ключевым на реках с малыми глубинами. Альтернативой возобновления сплава древесины на малых и средних реках послужила разработка современных сплоточных единиц с высокими транспортно-эксплуатационными показателями. Предложена конструкция плоской сплоточной единицы со стабилизированным запасом плавучести, основной отличительной особенностью которой является обёртывание в гибкий водонепроницаемый материал. Данным материалом также могут обёртываться и другие разработанные плоские сплоточные единицы для обеспечения стабилизации плавучести. Гибкий водонепроницаемый материал препятствует прямому контакту древесины с водой, что придаёт плоской сплоточной единице малую осадку, стабилизированный запас плавучести и сохраняет качество поставляемой древесины. Обеспечение высоких транспортно-эксплуатационных показателей плоских сплоточных единиц стабилизированной плавучести регламентируется правильным выбором гибкого водонепроницаемого материала. Приведена методика расчёта требуемой прочности гибкого водонепроницаемого материала, где особое внимание уделено вариантам укладки круглых лесоматериалов в плоских сплоточных единицах и действию на них внешних сил при транспортировке по водному объекту, а также при перемещениях их на береговых складах и рейдах приплава. Полученные условия прочности гибкого водонепроницаемого материла и основные зависимости по определению сил, действующих на плоские сплоточные единицы при их эксплуатации в различных условиях, дают возможность определить механические и геометрические характеристики материала, требуемого для обёртывания сплоточных единиц. Внедрение конструкций современных плоских сплоточных единиц со стабилизированным запасом плавучести на сплав круглых лесоматериалов с обязательным использованием представленной методики расчёта прочности гибкого водонепроницаемого материала позволит осуществлять эффективное выполнение сплава данных плоских сплоточных единиц самосплавом или в составе плота.
Бесплатно
Расчет прочности модернизированной плоской сплоточной единицы
Статья научная
Возобновление сплава лесоматериалов на малых и средних реках требует совершенствования плоских сплоточных единиц, характеризующихся высокими транспортно-эксплуатационными показателями. Представлена модернизированная плоская сплоточная единица, имеющая высокие транспортно-эксплуатационные показатели и упрощенную конструкцию, которая обеспечивает возможность изготовления данной сплоточной единицы в сплоточной машине. Указанные преимущества плоской сплоточной единицы достигнуты тем, что ряды круглых лесоматериалов укладываются между нижними и верхними поперечными прокладками, где верхние поперечные прокладки, предварительно прижатые по всей длине к круглым лесоматериалам в сплоточной машине, соединены с нижними поперечными прокладками с помощью сплоточного такелажа. Практическая эксплуатация рассмотренной плоской сплоточной единицы на первоначальном сплаве лесоматериалов требует определение ее ключевых транспортно-эксплуатационных показателей с акцентом на расчет прочности сплоточной единицы. Предложена методика расчета прочности плоской сплоточной единицы, заключающаяся в обосновании геометрических параметров нижних и верхних поперечных прокладок, колец с ребристой внутренней поверхностью, цепей и талрепы. Обоснование геометрических параметров нижних и верхних поперечных прокладок, основывалось на учете всех видов напряжений, возникающих в поперечных прокладках при действии на них различных внешних и внутренних сил, предельно допускаемого напряжения древесины прокладок и комплекса коэффициентов запаса прочности. При обосновании параметров сплоточного такелажа учитывались деформации, возникающие в кольцах с ребристой внутренней поверхностью, цепях и талрепе при действии на них максимальной силы, предельно допускаемое напряжение материала, из которого изготавливается сплоточный такелаж и коэффициент запаса прочности. Получены зависимости для расчета диаметра в верхнем отрезе нижних и верхних поперечных прокладок. Также получены зависимости для расчета толщины колец с ребристой внутренней поверхностью и диаметра сварной цепи, определено условие выбора талрепы. Реализация сплава древесины на базе модернизированной плоской сплоточной единицы с обязательным расчетом геометрических параметров нижних и верхних поперечных прокладок и сплоточного такелажа по представленной методике даст возможность выполнять безаварийный сплав лесоматериалов с высокой экономической эффективностью.
Бесплатно
Расчет транспортно-эксплуатационных показателей усовершенствованной плоской сплоточной единицы
Статья научная
Реализация транспортировки древесины по водным объектам Российской Федерации специализированными транспортно-технологическими схемами, функционирующими на базе плоских сплоточных единиц, требует совершенствования данных сплоточных единиц по направлению сокращения затрат на их изготовление. Рассмотрена усовершенствованная плоская сплоточная единица, приспособленная к сплотке в специальной сплоточной машине. Конструктивной особенностью сплоточной единицы является соединение гибкими связями рядов круглых лесоматериалов, уложенных перпендикулярно друг другу, с обязательной фиксацией между собой крайних круглых лесоматериалов первого (нижнего) и третьего рядов, а также второго и четвёртого рядов с помощью скоб. Это даёт возможность снизить затраты на изготовление плоской сплоточной единицы с обеспечением высокой жёсткости, а следовательно, и волноустойчивости конструкции. Для осуществления планирования сплава древесины в плоских сплоточных единицах и обеспечения дальнейшего безопасного выполнения сплавных работ предложена методика расчёта основных транспортно-эксплуатационных показателей усовершенствованной сплоточной единицы. В приведённой методике представлен расчёт габаритных размеров сплоточной единицы, объёма содержания в ней древесины, коэффициента полнодревесности, коэффициента запаса плавучести, осадки, волноустойчивости, жёсткости, прочности, расхода сплоточного такелажа. Каждый из этих показателей рассчитывается с учётом конструктивных особенностей усовершенствованной плоской сплоточной единицы, габаритов сплавного хода, размера используемых круглых лесоматериалов, плотности сплавляемой древесины и всех внешних сил, действующих на сплоточную единицу при её эксплуатации. Приведённые показатели обеспечивают плоскую сплоточную единицу определёнными характеристиками, на основании которых осуществляется первоначальное планирование транспортировки лесоматериалов по водным объектам и рассчитывается эффективность сплава древесины на базе усовершенствованной плоской сплоточной единицы. Выполнение сплава древесины на базе рассмотренной усовершенствованной плоской сплоточной единицы с предварительным расчётом её основных транспортно-эксплуатационных показателей по представленной методике даст возможность ввести в эксплуатацию малые и средние реки, обеспечив этим выполнение полного цикла поставок древесины потребителям водным транспортом.
Бесплатно
Расчет тягово-сцепных свойств движителя лесной машины при работе на заснеженной опорной поверхности
Статья научная
Цель работы - составить и исследовать математическую модель, прогнозирующую силу сопротивления снега движению и силу сцепления движителя лесной машины с заснеженной опорной поверхностью, учитывающую упрочнение снега под воздействием машины. Исследование базируется на положениях теории движения автотранспорта в условиях бездорожья. При определении количественных показателей использованы численные методы интегрирования и решения уравнений; для получения инженерных зависимостей осуществлен вычислительный эксперимент с аппроксимацией расчетных данных. Уравнения для глубины колеи и сжатия снега составлены и численно решены с учетом нелинейного уравнения связи относительной деформации сжатия и нормального сжимающего напряжения, полученного на основе геометрической интерпретации модуля общей деформации среды. Установлено, что для колесных машин коэффициент буксования, при котором обеспечивается наибольшее сцепление движителя с опорной поверхностью, составляет 0,06…0,07; для машин с колесно-гусеничным движителем - 0,02 … 0,04; для гусеничных машин - 0,01 … 0,015. На основе расчетов показано, что сила сцепления для колесно-гусеничных машин ориентировочно в 2-3 раза больше, чем у машин с колесным движителем. Сцепление гусеничных машин в 5-7 раз выше, чем колесных машин. Показано, что расчетное значение коэффициента сцепления зависит от начальной плотности снега и в меньшей степени от толщины его слоя, причем большим значениям плотности соответствуют большие значения коэффициента. Расчетное значение коэффициента сопротивления движению зависит как от начальной плотности, так и от толщины снежного покрова. Наименьшее сопротивление оказывает очень рыхлый снег, который, под воздействием движителя быстро теряет несущую способность, а также плотно укатанный снег, деформации которого незначительны. Для дальнейших исследований получены уравнения глубины колеи и уплотнения упрочняющегося снега в виде сигмоид, которые позволят получить начальные приближения при расчете совместных деформаций движителя и заснеженной опорной поверхности.
Бесплатно
Расчёт неразмывающих скоростей водного потока на высоте верхней границы пограничного слоя
Статья научная
Основным критерием устойчивости проектируемого водопропускного инженерного сооружения лесных дорог является условие непревышения допускаемой для принятого крепления русла неразмывающей скорости водного потока. В статье рассматриваются различные способы расчёта неразмывающих скоростей на высоте верхней границы пограничного слоя. Для упрощения ситуации расчёты проводятся для частного случая донных отложений, состоящих из однородных песков средней крупностью 1 мм при постоянной глубине потока 5 м. Рассматриваются ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости с точки зрения их весового вклада в процесс размыва донных отложений. Проведён анализ способов оценки коэффициента гидравлического трения, коэффициента турбулентной вязкости (турбулентного обмена). Проанализированы различные методы расчёта придонных скоростей в турбулентном и ламинарном режимах потока. В результате работы сформулированы следующие выводы: рассмотренные формулы для оценки коэффициентов гидравлического трения, турбулентной вязкости, а также касательного напряжения потока приводят к близким по своим значениям результатам, оценка ламинарной придонной скорости потока по рассмотренным методикам приводит к близким результатам, значение турбулентной составляющей придонной скорости при принятой средней неразмывающей скорости V = 0,5 м/с, полученное различными методами, колеблется в пределах 0,08-0,09 м/с. При этом толщина пограничного слоя уменьшается с увеличением скорости потока и находится ниже высоты выступов шероховатости для рассматриваемого случая уже при средней скорости течения потока 0,15 м/с. При глубине, равной границе пограничного слоя, турбулентная и ламинарная составляющие придонной скорости сравнимы, что объясняется близостью численных значений коэффициентов динамической и турбулентной вязкости на рассматриваемой глубине.
Бесплатно
Расчёт ресурса и количества запасных частей по результатам незавершённых испытаний
Статья научная
В статье представлены и апробированы на деталях тракторов Онежского Тракторного Завода методические положения по определению величины расхода запасных частей по величине среднего ресурса деталей и узлов лесной машины, определяемого по данным незавершенных испытаний машин согласно планам [NUT] или [NUr]. Исходными данными для расчетов являлись выборки статистических данных о наработках до предельного состояния деталей лесных машин. Проведен расчет величины расхода запасных частей по данным испытаний согласно плану [NUr] при нормальном законе распределения ресурса для 43 тракторов Онежского тракторного завода. Данная методика может быть использована и для других лесных машин, в том числе и зарубежного производства.
Бесплатно
Рациональный алгоритм распределения земляных масс в лесном дорожном строительстве
Статья научная
В статье изложен рациональный алгоритм оптимизации распределения земляных масс в лесном дорожном строительстве по критерию стоимости земляных работ с учетом наличного парка машин дорожно-строительной организации. Поэлементно определяются эффективные источники грунта и расстояния его транспортировки. Результаты работы алгоритма рекомендуются для использования на этапе проектирования производства земляных работ строительной организации.
Бесплатно
Регрессионный анализ и оценка факторов ремонтопригодности лесных машин
Статья научная
Работа посвящена оценке влияния эксплуатационных факторов на ремонтопригодность лесных машин. Цель работы заключается в обосновании и апробации порядка оценки факторов, определяющих ремонтопригодность транспортно-технологических машин, с использованием методов корреляции и регрессии. В первой части статьи представлен краткий обзор статистических методов анализа факторов эксплуатационной технологичности. Вторая часть статьи посвящена построению уравнения регрессии и определению значений коэффициентов в модели. В качестве факторов, определяющих продолжительность технических воздействий, приняты длительность эксплуатации лесных машин, стаж работы ремонтных рабочих и техническая оснащенность ремонтной базы. Связь между факторами и продолжительностью технических воздействий представлена в виде множественной линейной модели. В качестве показателей тесноты связи между исследуемыми переменными величинами использованы парные коэффициенты корреляции. Для определения коэффициентов регрессии линейной модели использована система нормальных уравнений. В третьей части статьи проведен анализ полученного уравнения регрессии. В качестве критерия правильности и полноты отбора факторов использован коэффициент детерминации. По полученной величине критерия был сделан вывод о достаточно высоком уровне полноты учета совокупности факторов, влияющих на продолжительность технического обслуживания и ремонта машин. Проведена проверка значимости коэффициентов уравнения регрессии с использованием критерия Стьюдента. По результатам проверки все рассматриваемые факторы признаны значимыми для оценки продолжительности технических воздействий. Наибольшее влияние на продолжительность технических воздействий оказывает техническое состояние машины, зависящее от длительности её эксплуатации. Влияние стажа работы (квалификации) исполнителей и уровня оснащенности ремонтно-обслуживающей базы незначительно отличаются друг от друга, однако уровень оснащенности ремонтной базы является более значимым.
Бесплатно
