Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 405
Исследование надёжности модульной системы пожаротушения на базе форвардера Амкодор-2661
Статья научная
Лесные пожары были и продолжают оставаться серьёзной мировой глобальной проблемой. В связи с этим проектирование современных машин для борьбы с огнём в лесу является актуальной задачей. Статья посвящена исследованию надёжности модульной системы пожаротушения на базе форвардера на стадии проектирования с использованием методов механики разрушения и теории возможностей. Во введении приведено обоснование и представлен ряд преимуществ использования колёсных форвардеров в качестве базовых машин для установки систем борьбы с лесными пожарами. В первой части статьи представлены основные уравнения силового подхода механики разрушения, связывающие коэффициент интенсивности напряжений с длиной трещиноподобного дефекта. Вязкость разрушения и длина дефекта рассмотрены как гауссовские случайные величины, наибольшее действующее напряжение представлено как нечёткая переменная с неизвестным законом распределения. Аналитические зависимости для оценки надёжности получены как оценка верхних и нижних границ значений вероятности безотказной работы. Реальное значение вероятности данного показателя находится внутри этого интервала. Во второй части статьи представлена оценка вероятности безотказной работы на примере конструкции несущей рамы модульной системы пожаротушения на базе форвардера Амкодор-2661. Интенсивность напряжений в конструкции определена с применением метода конечных элементов, проведён расчёт для варианта наличия в материале конструкции дефекта в виде краевой трещины. Вычислен интервал значений вероятности безотказной работы, на практике важно знать наибольшее значение вероятности отказа и, соответственно, наименьшую - наиболее обеспеченную - вероятность безотказной работы конструкции. Предложенный метод может быть использован для оценки показателей надёжности элементов конструкций лесных машин при ограниченной статистической информации о нагруженности.
Бесплатно
Исследование напряженно-деформированного состояния почвогрунта под гусеничной лесной машиной
Статья научная
Данное исследование посвящено определению характера поля напряжений и деформаций в почвогрунте под гусеницами лесной машины, чтобы учитывать данные воздействия на растительность в зоне лесозаготовительных и транспортных операций, так как учитывая многообразие структуры и вязко-упруго-пластические свойства почвогрунта возможно представить только качественную картину. Рассматриваемая задача принадлежит к классу задач плоской деформации. Это обусловлено структурой области и граничными условиями. Все плоскости, перпендикулярные оси у, являются в данной задаче равноправными. Поэтому все искомые функции не зависят от координаты у, и, следовательно, достаточно рассмотреть только одну из таких плоскостей, например, плоскость xOz. Компонента ν вектора смещения вдоль оси у тождественно равен нуля, однако нормальное напряжение σy отлично от нуля. В статье приводятся формулы для приближенного определения напряжений в грунтовом массиве от полосовой нагрузки. В результате проведенного исследования было выявлено, что с удалением от центра загруженной поверхности и с увеличением глубины вертикальные давления уменьшаются. Горизонтальными сечениями изобар можно проследить закономерности изменения давлений по ширине грунтового массива. А общая закономерность сводится, что при увеличении глубины воздействия, интенсивность давлений уменьшается, а зона их действия по ширине увеличивается. Также было получено поле напряжений в зоне воздействия лесной машины на почвогрунт пригодное для построения математической модели.
Бесплатно
Исследование параметров новой конструкции мультиблока для ресурсосберегающего восстановления дубрав
Статья научная
В статье исследуется влияние технологических параметров конструкции мультиблока для ресурсосберегающего восстановления дубрав на нераскорчёванных вырубках на качественные показатели. Ресурсосберегающие технологии лесовосстановления, позволяющие избегать корчёвки пней, наносят наименьший вред экологии вырубки и экономят материальные средства. Дисковые орудия в условиях нераскорчёванных вырубок значительно превосходят другие в плане обеспечения требуемой проходимости. Достоинством волновых дисков является низкое сопротивление и, следовательно, небольшое тяговое усилие, что создаёт широкие возможности для снижения энергетических затрат. Исследована конструкция волнового диска, обеспечивающая на нераскорчёванных вырубках требуемое качество образования посевной канавки и обработки почвы в ней. Качество выполнения посевной бороздки определялось равномерностью её глубины. Глубину обработки почвы проверяли в нескольких местах по длине гона по всей ширине захвата агрегата. Представлено описание конструкции и принципа работы энергосберегающего мультиблока. Волновой диск повышает технический уровень современных лесных почвообрабатывающих орудий, что улучшит их конкурентные преимущества среди прочих лесных машин, используемых для обработки почвы. В результате проведённых экспериментальных исследований получена регрессионная модель влияния скорости агрегата и глубины хода волнового диска на образование посевной бороздки, позволяющая определять его оптимальные параметры, обеспечивающие качественный технологический процесс обработки почвы с наименьшими энергозатратами. Установлено, что снижение затрат при внедрении новой технологии осуществляется за счёт уменьшения числа технологических операций, количества применяемых для этого машин, орудий и оборудования и расхода посевного материала.
Бесплатно
Исследование подрессоривания трелевочной системы
Статья научная
Излагается моделирование трех структур подрессоривания трелевочной системы. Выявляются вибронагруженность, рациональные параметры жесткости и диссипации, даются оценки структурам подрессоривания.
Бесплатно
Исследование почвенных субстратов на основе отходов деревообработки для выращивания лесных сеянцев
Статья научная
Низкая выживаемость сеянцев, снижение плодородия, нарушения лесных почв приводят к недостаточному уровню лесовосстановления в России. Решением данной проблемы может служить подготовка питательных субстратов, компенсирующих дефицит плодородных почв и повышающих устойчивость искусственных лесных насаждений. Почвенные субстраты производились из отходов лесопромышленных предприятий Карелии методом компостирования с добавлением осадка сточных вод близлежащих предприятий ЖКХ. Оценка плодородных свойств субстратов проверялась на всхожести семян и определении скорости роста овса ( Avena sativa L.) и сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Субстраты сравнивались с торфосмесью заводского производства. Распределение вариант в выборках на соответствие нормальному закону проверяли критерием Шапиро - Уилка. Для статистической обработки данных использовали методы ресамплинга. Диапазон варьирования показателей оценивали посредством простого непараметрического бутстрепа, доверительные интервалы устанавливали методом процентилей. Для сравнений использовали рандомизационный тест MCR. Тренды изменчивости показателей во времени описывали логарифмическими моделями. Для производства субстратов были использованы опилки сосны (субстрат 1) и кора сосны (субстрат 2). Время производства субстратов отличалось: 5 месяцев и 1,5 года соответственно. Полученные субстраты отличались по химическому составу и морфологической консистенции. В обоих субстратах содержание тяжёлых металлов, отсутствие патогенных микроорганизмов и паразитов соответствовало санитарным нормам, что определяло безопасность их применения. Всхожесть овса варьировала от 0 до 100 %. Длина растений в контроле не отличалась существенно от субстрата 2, но была значимо больше, чем в субстрате 1. Всхожесть семян сосны составила от 20 до 100 %, по числу проросших семян сеянцы значимо не различались, самый медленный рост сеянцев наблюдали в субстрате 1, самый быстрый - в субстрате 2. Средние скорости роста растений в торфе и субстрате 2 значимо не различались. Таким образом, установлено отсутствие существенных различий, испытываемых субстратов для прорастания семян. Результаты исследований свидетельствуют о том, что плодородные свойства полученных субстратов значительно не отличаются от торфосмеси, подготовленной в заводских условиях. Субстраты, полученные при свежем и длительном сроках хранения древесных отходов, можно использовать для выращивания сеянцев в питомниках и повышения плодородия лесных почв при лесовосстановлении и для рекультивации нарушенных земель.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведены аналитические исследования процесса оборота почвенного пласта комбинированным корпусом плуга, представлен принцип работы нового корпуса дискатора. Рассмотрены технологии лесовосстановления, позволяющие избегать корчёвки пней, наносящие наименьший вред экологии вырубки и экономящие материальные средства. Установлено, что дисковые орудия на нераскорчёванных вырубках существенно превосходят лемешные плуги в плане обеспечения требуемой проходимости. Выявлены отличительные преимущества дискаторов, заключающиеся в индивидуальном креплении дисковых корпусов к раме орудия, позволяющем исключить забивание корпуса почвой и растительными остатками. Предложена конструкция корпуса дискатора, обеспечивающая на вырубках требуемое качество оборота почвенного пласта. Проведены экспериментальные исследования, получено выражение, позволяющее определять оптимальные параметры корпуса дискатора. Представлены результаты исследования зависимости угла неустойчивого равновесия пласта от конструктивно-технологических параметров орудия. Применение предложенной конструкции минимизирует затраты, повышая производительность орудий. Предлагаемое техническое решение может быть эффективно использовано в рамках ресурсосберегающих технологий лесовосстановительных работ.
Бесплатно
Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов
Статья научная
Разработаны математические модели для прогнозирования модуля деформации связных грунтов (суглинистого, супесчаного, глинистого грунта, лесного и заболоченного почвогрунта) по сопротивлению вдавливанию стандартного конического индентора (конусному индексу). Материалом для исследования служат справочные данные и экспериментальные результаты, полученные независимыми исследователями, а также теоретические зависимости механики контактного взаимодействия. Методы исследования - вычислительный эксперимент и методы аппроксимации расчётных данных. В результате установлены логарифмические зависимости модуля деформации глинистого, суглинистого и супесчаного грунтов от конусного индекса, изменяющегося в пределах от 0,1 до 5 МПа. Разработанные зависимости согласуются с результатами, полученными предыдущими исследователями для связных грунтов, разделённых на категории по прочности (менее 0,7 МПа, 0,7-2 МПа и более 2 МПа). Кроме того, получены линейные зависимости модуля деформации лесного и заболоченного почвогрунтов от конусного индекса, изменяющегося в пределах до 1,5-2 МПа. Результаты расчётов по предлагаемым формулам согласуются с экспериментальными и справочными данными, полученными предыдущими исследователями, для органоминеральных грунтов
Бесплатно
Исследование состояния геометрии формы и заточки сучкорезных ножей харвестеров
Статья научная
В статье описана геометрия формы сучкорезных ножей и геометрия их заточки для однозахватных харвестерных головок. Выявлены основные причины нарушения геометрии в процессе эксплуатации, влияющие на качество обрезки сучьев.
Бесплатно
Исследование специфики лесозаготовок в Красноярском крае
Статья научная
В статье изучаются основные проблемы и ограничения освоения лесных ресурсов в условиях Красноярского края. Рассмотрены наиболее вероятные непредвиденные неблагоприятные ситуации, возникающие в процессе лесозаготовительных работ. Исследования проводились на лесозаготовительных участках крупнейшего в крае лесопромышленного предприятия ЗАО «Новоенисейский ЛХК». Наибольшая вероятность возникновения неблагоприятных ситуаций возникает при действии природно-климатических ограничений. Подробно показаны по месяцам ситуации, возникающие в течение всего года, вызванные негативными факторами, и их воздействие на заготовку и вывозку древесины. Для стабильной работы в течение всего года предприятия лесопромышленного комплекса Красноярского края вынуждены затрачивать средства на постоянный мониторинг и обработку результатов всех негативных факторов. Показано, что большим природно-климатическим воздействиям подвергается зимой заготовка древесины, а летом вывозка. Чтобы сбалансировать эти фазы производства лесозаготовительных предприятий, их руководству приходится учитывать все наиболее значимые факторы рисков возникновения неблагоприятных ситуаций и своевременно принимать меры. Так же приводится методика работы по снижению отрицательных воздействий на производственный процесс внешних и внутренних негативных воздействий.
Бесплатно
Статья научная
В Российской Федерации значительная часть территории лесного фонда расположена на вечной мерзлоте. К таким территориям относятся: Республика Саха (Якутия), Республика Коми, Магаданская область, Ямало-Ненецкий автономный округ, Чукотский автономный округ, Мурманская область, значительные территории Сибири и Дальнего Востока. Многие перечисленные регионы обладают большими запасами спелых и перестойных эксплуатационных лесов, причём значительная часть этих запасов расположена в труднодоступных местах, не только по отношению к развитости дорожной сети, но и рельефу местности. В настоящее время подавляющий объём заготовок древесины в России производится при помощи современных машинных комплексов, в основном включающих колёсные лесные машины различной компоновки и назначения (харвестеры, форвардеры, скиддеры и т. д.). При помощи специальных технических решений, таких как интегрированные в трансмиссию лебедки, или самоходные лебедки (T-winch, ROB), эти машины с успехом могут эксплуатироваться и на достаточно крутых склонах. При этом проблема негативного воздействия колёсных лесных машин и трелёвочных систем на их базе не просто остаётся актуальной, а приобретает ещё бóльшую остроту, поскольку экосистемы горных лесов, лесов на склонах сопок и т. д. относятся к наиболее ранимым, подверженным водной и ветровой эрозии. В статье представлена разработанная математическая модель динамического взаимодействия колёсной лесной машины (трелёвочной системы) с почвогрунтом на склонах, которая позволяет на стадии проектных (подготовительных) работ, при наличии достоверных данных о гидрогеологии массива оттаивающего почвогрунта адекватно оценивать устойчивость и работоспособность волока. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета. Исследование выполнено на средства гранта Российского научного фонда № 22-26-00009, https://rscf.ru/project/22-26-00009/.
Бесплатно
Исследования современных технологий и оборудования лесосплава
Статья научная
Приведен анализ состояния дел с водным транспортом леса в современных условиях. Дана характеристика научных и экспериментальных исследований и конструкторских разработок, направленных на создание новых технологий и оборудования лесосплава и намечены пути решения проблемы.
Бесплатно
К вопросу диверсификации энергоносителей на транспорте
Статья научная
Статья посвящена проблемам поиска новых видов топлив для транспорта, отвечающих самым строгим экологическим требованиям. Среди альтернативных топлив особое внимание в последнее время уделяется биотопливам и диметиловому эфиру. Дается анализ свойств этих топлив и их применение на транспорте.
Бесплатно
К вопросу механического обезвоживания древесного сырья
Краткое сообщение
Приводится описание перспективных методов механического обезвоживания древесины.
Бесплатно
К вопросу об аккумулирующей способности талько-хлоритовых сланцев
Статья научная
Рассматривается возможность использования талько-хлоритовых сланцев в качестве теплоаккумулирующего твердотельного материала
Бесплатно
Статья научная
В работе дается обоснование необходимости экономической оценки оборудования для подготовки древесины в целлюлозном производстве и рассматриваются методические подходы к сравнительной оценке экономической эффективности корообдирочных барабанов.
Бесплатно
К вопросу об оценке эффективности автоматизации процесса окорки древесины в барабанах
Статья научная
Рассматривается вопрос о замене ручной сортировки древесины после окорки в барабанах на автоматизированную линию с целью повышения эффективности процесса подготовки древесины для производства целлюлозы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается зависимость величины расчетной себестоимости единицы продукции от снижения производительности трелевочного трактора
Бесплатно
К вопросу повышения экологических характеристик современных и перспективных автомобилей
Статья научная
Статья посвящена проблеме повышения экологических характеристик автомобилей. Дается анализ внедрения европейских норм
Бесплатно
К вопросу повышения эффективности эксплуатации зарубежных лесозаготовительных машин
Статья научная
Представлена стратегия повышения эффективности эксплуатации зарубежных лесозаготовительных машин путем оптимизации резервирования и поставки запасных частей и эксплуатационных материалов.
Бесплатно
К выбору технологий и систем машин для целевых хозяйств в сырьевой базе Сегежского ЦБК
Статья научная
Описаны особенности организации целевых хозяйств в сырьевой базе Сегежского ЦБК. Даны рекомендации для выбора технологий и систем машин для лесосечных работ в этих хозяйствах.
Бесплатно
