Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 425
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
Статья научная
При проведении малообъёмных лесозаготовок в России обычно используют машины, созданные на базе колёсных сельскохозяйственных тракторов малого и среднего класса тяги. Эти тракторы при своей сравнительно низкой стоимости в приобретении и эксплуатации обладают хорошей надёжностью и значительной универсальностью, которая заключается в том, что их можно использовать не только на лесосечных и лесохозяйственных работах, но и для коммунального хозяйства, и собственно сельскохозяйственных работ, что обеспечивает их круглогодичную эффективную эксплуатацию. Однако при работе в сложных условиях - на глубоком снеге, при слабонесущих почвогрунтах, на подъёмах таким тракторам не хватает тягового усилия. В этой связи в сельскохозяйственном производстве разработан и успешно используется достаточно простой способ перевода колёсных тракторов на полугусеничный ход. Это обеспечивает существенное увеличение их проходимости в сложных условиях эксплуатации, повышение силы тяги и существенную экономию топлива. В данной статье представлены результаты вычислительного эксперимента, в задачи которого входило (на основании ранее разработанной и исследованной математической модели обоснования оптимальных параметров колёсно-гусеничного движителя лесной машины) определить оценку глубины образующейся колеи, тягово-сцепных свойств движителя и требуемой мощности при заданных свойствах почвогрунта и варьировании нагрузки со стороны колёсного и гусеничного движителя.
Бесплатно
Результаты обследования средневозрастных еловых древостоев после рубок ухода
Статья научная
В статье приводятся результаты обследования средневозрастных еловых древостоев после рубок ухода высокой интенсивности в среднетаежной зоне Республики Карелия. Выявлена динамика прироста и отпада изреженных древостоев.
Бесплатно
Реинжиниринг бизнеса – как фактор роста производства в лесном комплексе Карелии
Краткое сообщение
Обоснована необходимость реструктуризации бизнеса на предприятиях лесного комплекса. Описаны варианты реструктуризации и предложено наиболее эффективное направление – реинжиниринг бизнеса. Предложена методология осуществления реинжинирингового процесса и перечислены важнейшие проблемы, которые необходимо решать в процессе реинжиниринга бизнеса на предприятиях комплекса.
Бесплатно
Рейтинги групп факторов вывозки сортиментов
Статья научная
организация вывозки древесины с лесосек является значимым процессом при лесозаготовках. На движение автолесовоза и параметры вывозки влияют множество природно-производственных условий. Методом идентификации проведен факторный анализ восьми групп из всех 35 параметров по 162 экспериментам по трем видам информации: А - переменные факторы, изменяющиеся в ходе экспериментов (I - время въезда на измеряемый участок дороги; II - приведенные координаты всех опытных участков; VI - метеорологические данные на время проведения измерений); В - условно-постоянная информация (V - параметры состояния дорожного покрытия); С - постоянная информация для интервала проведения экспериментов (III - параметры водителя; IV - параметры сортиментовоза). Объединением кластеров были сформированы дополнительно группы: VII - параметры системы климатической геоморфологии (II + VI); VIII - параметры технической системы (IV + V). В обоих рейтингах (переменные и показатели) на первом месте группа II - приведенные координаты центра участка. Геоморфология лесотранспортной сети становится главенствующей. На втором месте в обоих рейтингах занимает группа VII - параметры системы климатической геоморфологии (II + VI). Группа II - приведенные координаты центра участка получает значение коэффициента коррелятивной вариации 0.7804 и находится на первом месте. Второе место занимает группа III - параметры водителя. В обоих рейтингах эта группа занимает седьмое место, а внутри третьей группы параметры водителя получают максимальный коэффициент коррелятивной вариации 0.7128. На третьем месте группа II - координаты центра участка на группу VII - параметры системы климатической геоморфологии (II + VI) с коэффициентом коррелятивной вариации 0.5549.
Бесплатно
Рекреационно-лесоводственные особенности Красногорского лесопарка
Статья научная
Целью данной работы является лесоводственно-рекреационная оценка различных биогеоценозов в Красногорском лесопарке, расположенном в Красногорском районе Московской области. Авторы изучили существующие формы организации отдыха людей и посещаемость парка. Изучены природно-географические особенности объекта. Проведена комплексная лесоводственно-ландшафтная оценка, включающая таксационные особенности и рекреационные свойства лесных биогеоценозов.
Бесплатно
Ресурсообременение лесного сектора Карелии
Статья научная
Рассматривается проблема ресурсообременения лесного сектора региона. Обоснована необходимость глубокой переработки природных ресурсов в регионе. Намечены пути выхода из сложившейся ситуации.
Бесплатно
Ресурсосберегающая методика расчета дорожных одежд лесовозных дорог
Статья научная
В статье приведена методика расчета дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог, позволяющая учесть особенности их строительства и эксплуатации в условиях соблюдения экологического законодательства и экономии ресурсов. В настоящий период лесозаготовительные предприятия сталкиваются со значительными сложностями при создании дорожной инфраструктуры. Например, изменение климата негативно сказывается на возможностях эксплуатации дорог зимнего действия. Поэтому все большое значение приобретает строительство лесовозных автомобильных дорог, позволяющих осуществлять вывозку практически круглогодично, соблюдая требования лесной сертификации. Одним из конструктивных решений, позволяющих выполнить отмеченные требования, является использование геосинтетических материалов. В исследовании приведены расчеты армированной геосинтетическими материалами дорожной одежды и проведен анализ потребности в дорожно-строительных материалах. Полученный экономический эффект от применения конструкций дорожных одежд, предложенных на основании расчетной методики, достигает 46 % по объему зернистых дорожно-строительных материалов и 15% по стоимости дорожной одежды. Предлагаемая методика базируется на исследованиях, проводимых Петрозаводским государственным университетом (ПетрГУ) совместно с Институтом природных ресурсов Финляндии (LUKE).
Бесплатно
