Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 453
Статья научная
В статье рассмотрен процесс перемещение единичной частицы, находящейся в сыпучей среде, которой частично заполнен горизонтально распложенный вращающийся барабан непрерывного действия. Учитывая, что степень заполнения сыпучего материала в барабане (сегмент заполнения) на входе в барабан больше степени заполнения материала на выходе из барабана, образуется наклонная плоскость из сыпучего материала, благодаря которой происходит перемещение частицы вдоль продольной оси барабана. Приведено математическое описание процесса движения частицы сыпучего материала в горизонтальном вращающемся барабане. Установлено, что процесс движения частицы пульсирующий и описывается уравнением подъема частицы по окружности (по цилиндру) вместе с сегментом заполнения и уравнением движения частицы по плоскости обрушения. Установлено, что за один цикл обрушения частица перемещается вдоль оси барабана по поверхности плоскости обрушения на величину следующего сечения, в котором степень заполнения будет меньше и начало координат движения частицы измениться. Параметры плоскости обрушения зависят от свойств материала (динамического угла обрушения), от степени заполнения барабана материалом на входе и выходе, от длины барабана. Математически описана пространственная линия обрушения частицы находящейся на поверхности плоскости обрушения. В статье представлены формулы описывающие траектории движения частицы сыпучего материала в барабане, и приведены рисунки, наглядно демонстрирующие эти траектории. На основании математического описания процесса и расчетов обосновано оптимальное заполнение барабана сыпучим материалом и предложены конструкции барабанов, поддерживающие оптимальные условия обработки сыпучего материала. Исследование выполнено в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства».
Бесплатно
Матричный метод моделирования поточных линий лесопромышленного комплекса
Статья научная
Поточные линии на предприятиях лесопромышленного комплекса и сеть транспортных механизмов, агрегатов и машин обеспечивают заданные объёмы и качество продукции в соответствии с требованиями рынка. Следует отметить, что значительная часть транспортных операций связана с первичной обработкой древесного сырья в индивидуальном порядке, т. е. имеется тесная связь поточных линий (например, раскряжёвочных) с операциями сортировки, окорки, подачи в цех лесопиления и др. При этом приходится индивидуально проектировать не только раскряжёвочные поточные линии, но и примыкающее оборудование, которое в общем случае имеет нестандартные параметры и может представлять собой отдельный поток. В статье предлагается обобщающий подход к описанию структуры поточных линий переходными матрицами 4 × 4 и 5 × 5 в сокращённой (аналитической) и развёрнутой формах записи переходными квадратными единичными диагональными матрицами, позволяющими описать разные уровни расположения оборудования. Для наглядности метод модели-рования рассмотрен для последовательности поточной линии из пяти агрегатов, размещённых на трёх уровнях (x, y, z). При этом структура описывается аналитически диагональными единичными матрицами 4 × 4 с последующей интерпретацией в виде векторного уравнения с графическим решением в виде пространственной суммы векторов. Векторное уравнение позволяет получить значения скоростных характеристик предмета труда во время выполнения последовательных операций. Переход от векторной модели к континуальной производится преобразованием структуры модели из матриц четырёхмерного формата в пятимерный добавлением пятого измерения в виде оси времени. Рассмотрен вариант поточной линии (для упрощения из трёх агрегатов) с описанием структуры переходными матрицами 5 × 5, которые обеспечивают переход к континуальности моделирования технологического процесса. Далее подробно рассмотрено графическое соответствие переходных матриц 5 × 5 графикам зависимости перемещений от времени, которое обеспечивает визуализацию континуальной модели технологического процесса поточной линии с последовательным расположением оборудования в количестве более двух. В заключении представлена графическая модель идеальной поточной линии в формате 4D. Основой модели являются графики зависимости перемещений предмета труда от времени на станках (агрегатах), которые получены при переходе от четырёхмерной модели к пятимерной на основе переходных матриц.
Бесплатно
Статья научная
Предложена постановка и дано описание математической модели задачи оптимизации материальных потоков в сквозных технологических процессах лесозаготовительной промышленности, деревообрабатывающей промышленности, целлюлозно-бумажной промышленности, учитывающей вовлечение в производство вторичных ресурсов.
Бесплатно
Метод оценки запаса древостоя для вычисления объема неистощительного пользования лесом
Статья научная
Представлен метод оценки изменения запаса с возрастом для нормальных древостоев различных пород на основе стандартных таблиц хода роста основных лесообразующих пород Северной Евразии. Метод разработан для вычисления объема неистощительного пользования лесом с помощью компьютерной программы, реализующей авторскую имитационную модель динамики всей возрастной структуры древостоя - от начальных классов возраста («молодняки») до старших классов («спелые»). Представленный метод может также использоваться для определения параметров развития древостоев с шагом, отличающимся от заданного в стандартных таблицах хода роста (10-20 лет).
Бесплатно
Статья научная
Экспорт круглого леса представляет собой сложный и экономически затратный процесс. Основной операцией, выполняемой в процессе экспорта, является транспортировка, от стоимости которой напрямую зависит экономическая эффективность данного вида деятельности. Снижение транспортных издержек будет способствовать уменьшению стоимости международных перевозок древесины, что, в свою очередь, приведёт к значительной экономии средств, актуальной в условиях текущего экономического кризиса. Это особенно важно для малых предприятий, работающих в приграничных зонах и осуществляющих экспорт леса автомобильным транспортом. Анализ деятельности лесозаготовительных предприятий и научных исследований в сфере международных перевозок древесины показал, что нет единого алгоритма поддержки принятия решений для повышения их эффективности и снижения экономических затрат. Автором данной статьи предложена специальная методика для поддержки принятия решений по выбору схемы транспортно-технологического процесса международных перевозок древесины. Методика основывается на теоретико-множественной модели логистической системы международных перевозок древесины. Разработанная методика направлена на решение следующих задач: выбор модели транспортировки и определение вида (видов) транспорта, выбор типов транспортных средств, выбор схемы транспортировки, учёт и обоснование параметров функционирования пограничных переходов, обоснование мощностей на перевозках. Данная методика включает следующие блоки: сбор и обработка исходных данных, имитационное моделирование различных схем транспортно-технологического процесса международных перевозок древесины, обработка результатов моделирования, выбор наиболее экономически эффективной схемы транспортировки. Основным элементом методики является имитационная модель международных перевозок древесины, выполненная в среде компьютерного моделирования AnyLogic PLE. Основной задачей модели является имитация различных схем транспортировки древесины заграничному потребителю с учётом максимального количества факторов, влияющих на процесс транспортировки. В результате апробации методики удалось сократить транспортные издержки при экспорте древесины автомобильным транспортом на 30 %.
Бесплатно
Статья научная
При работе на склонах колёсные лесные машины (харвестеры, форвардеры, скиддеры) со встроенными в трансмиссию лебёдками обычно оснащаются съёмными гусеницами для повышения устойчивости и эффективности работы. При разработке горных склонов системами машин, включающими специальные самоходные лебёдки, даже на крутых склонах эффективно работают гусеничные валочно-пакетирующие машины. Поэтому изучение процесса воздействия лесных машин с гусеничным движителем на почвогрунты горных лесосек является достаточно актуальным. Представленная работа посвящена экспериментальной проверке в лабораторных условиях положений ранее выполненных теоретических исследований. С учётом полученных результатов на настоящем этапе изучения планировалось проведение экспериментальных исследований, основываясь при моделировании на геометрическом подобии (1 : 15, коэффициент для пересчёта линейных параметров k = 15). Оригинальный лабораторный стенд был собран на кафедре «Технология и оборудование лесного комплекса» Арктического государственного агротехнологического университета. В результате статистической обработки полученных экспериментальных данных установлено, что отклонения теоретических значений несущей способности почвогрунта, находящегося под воздействием гусеничного движителя, не превышают границ, связанных с погрешностями экспериментального определения данной величины. Отклонения находятся в пределах 13 %. Отклонения теоретических значений допустимого среднего давления гусеничного движителя на почвогрунт не превышают границ, связанных с погрешностями экспериментального определения данной величины. Отклонения находятся в пределах 14 %.
Бесплатно
Методика моделирования лесной почвы при взаимодействии с рабочими органами лесохозяйственных машин
Статья научная
Представлена разработанная методика математического описания структурно сложной лесной почвенно-растительной среды на основе метода конечных элементов в рамках моделирования работы лесных почвообрабатывающих агрегатов. Почва при этом представляется в виде элементов шарообразной формы, определённым образом взаимодействующих между собой, а также с рабочими поверхностями лесных машин. Отмечено, что взаимодействие почвенных частиц носит вязкоупругий характер. Представлен алгоритм расчёта сил воздействия элементов друг на друга в зависимости от расстояния расположения. Приведены составленные уравнения движения, описывающие изменение динамического состояния почвы с течением времени. Движение шарообразных элементов в рамках реализации математической модели рассматривается в прямоугольном параллелепипеде с задаваемыми размерами. Авторами отмечена возможность моделирования взаимодействия рабочих органов лесных машин с почвенной средой, включающей в т. ч. и корни растений, которые представляются множеством сферических элементов, расположенных в геометрической области, представляющей собой цилиндрическую верхнюю часть корневой системы, плавно переходящую в корни конической формы. Начальное размещение частиц, составляющих корень растения, производится путём расположения с равным шагом вдоль осевых линий определённого количества базовых точек.
Бесплатно
Методика определения жесткости балансов, результаты численных экспериментов и испытаний образцов
Статья научная
В данной работе представлены материалы ранее выполненных исследований, связанных с определением сил контактного взаимодействия балансов, подвергаемых очистке в корообдирочном барабане. Под балансом в данной работе понимаются круглые сортименты, предназначенные для производства древесно-волокнистых полуфабрикатов в целлюлозно-бумажной промышленности. Основное внимание уделяется вопросам определения жесткости балансов.
Бесплатно
Методика определения показателей долговечности деталей форвардеров Timberjack
Статья научная
Представлена методика определения показателей долговечности деталей форвардеров Timberjack по результатам фактического расхода запасных частей на эксплуатацию.
Бесплатно
Методика оптимального проектирования захватного устройства харвестерной головки
Статья научная
Приводится описание методики оптимального проектирования компоновки захватного устройства харвестерной головки.
Бесплатно
Методика оценки энергозатрат при движении форвардера
Статья научная
Предлагается методика оценки энергозатрат лесных машин. Основой методики является определение энергии на деформацию почвы. Приведены результаты сравнения с реальными данными о расходе топлива. Показано практическое соответствие расчетных и практических затрат топлива.
Бесплатно
Статья научная
Современное дорожное строительство ведётся поточным методом, обеспечивающим непрерывность работ, что требует своевременных и точных разбивочно-контрольных измерений и построений. Поэтому несвоевременное восстановление и закрепление уничтожаемых разбивочных знаков малопроизводительными методами, особенно на закруглениях, ведёт к задержке строительного процесса, либо к перерасходу стройматериалов при нарушении параметров дороги в плане, либо к перерасходу машино-часов, энергоресурсов при устранении брака многократным, плохо управляемым перемещением грунта и стройматериалов. Недостаточная детальность распределения разбивочных знаков на закруглениях (в той же мере, как и непроизводительное либо неточное их восстановление) также ведёт к искажению проектных криволинейных очертаний дорог, что, в свою очередь, приводит к нарушениям функций переходных кривых, ухудшению их динамических свойств, снижению зрительной ясности, плавности, эстетики восприятия закруглений, а это психологически отрицательно влияет на водителей. Всё вышеизложенное ведёт к снижению технико-экономических показателей и безопасности движения транспорта. Цель работы состоит в совершенствовании методики последовательного анализа и определения стандартов отклонений от проектных параметров лесовозных автомобильных дорог. Определены стандарты отклонений от проектных параметров в соответствии с нормативными требованиями и даны рекомендации по контролю строительства дорожных закруглений. Результаты исследований с применением теории марковских случайных процессов по прогнозу объёма контрольных измерений для последовательного анализа позволили определить шаг измерений, оптимизировать их количество и, таким образом, сократить их общий объём в 4 раза по сравнению с рекомендациями СНиП. Разработанная и исследованная подсистема принятия решений последовательного анализа лесовозных автомобильных дорог позволила обосновать предлагаемую методику приёмки с дифференцированной оценкой качества геометрических параметров построенных лесовозных автомобильных дорог.
Бесплатно
Методика расчета параметров гидроцилиндра телескопической стрелы манипулятора лесной отрасли
Статья научная
Статья посвящена проблеме совершенствования технической эксплуатации автомобилей и транспортно-технологических машин (ТТМ), в частности, проектированию ремонтно-обслуживающих баз (РОБ) автомобилей. Как известно, в технической эксплуатации машин важнейшей задачей была и остаётся задача правильной организации и проектирования РОБ. Для её решения используется общепринятая методика, в которой завершающим результатом является расчёт площади производственного корпуса, а также площади зоны постов и различных производственных подразделений. Но её решение является достаточно сложным, что вызвано, главным образом, свойствами неопределённостей, данных в задаче. Условия неопределённостей учитываются различными коэффициентами, делениями на категории, рекомендациями, что не добавляет точности решению задачи. По этой причине вновь созданные предприятия по ТО и Р автомобилей дорабатываются в процессе их эксплуатации. Для более обоснованного принятия проектных решений в задачах такого класса могут использоваться интеллектуальные системы и нейросети. Таким образом, была определена цель исследований, которая заключалась в создании нейронной сети для определения проектной площади в производственном корпусе зоны технологических постов для ТО и Р. Результатами работы являются разработанная нейронечёткая сеть для определения площади зоны технологических постов для ТО и Р. Для практического использования результаты рекомендуется применять при проектировании РОБ парка автомобилей.
Бесплатно
Методика расчета тяговых и прочностных характеристик сортиментных плотов для условий Онежского озера
Статья научная
Приводится методика расчета элементов сортиментных плотов для Онежского озера. Даются рекомендации по применению необходимых параметров в условиях Республики Карелия. Предлагаемая методика учитывает опыт транспортировки плотов в бассейнах, схожих по условиям с Онежским озером.
Бесплатно
Статья научная
В статье уделяется внимание проблемам транспортного освоения удалённых, труднодоступных лесных территорий, решение которых особенно актуально в связи со значительным истощением запасов леса в хорошо освоенных эксплуатационных лесных массивах и, возможно, за счёт использования аэростатических летательных аппаратов. Представлена методика расчёта экономической эффективности использования дирижаблей на транспортно-грузовых операциях, которая позволяет определить показатели себестоимости лётного часа с использованием оценки абсолютной и сравнительной эффективности. Особое внимание уделяется срокам окупаемости полнокомплектного дирижабельного парка с учётом полного «жизненного» цикла летательных аппаратов и наземной инфраструктуры обслуживания. Приведены принципы сравнения эксплуатационных возможностей дирижаблей с другими видами транспорта, где наиболее важным показателем являются затраты на горюче-смазочные материалы, плановые техобслуживания и ремонт корпуса, а также силовых установок. Предложенная методика является базовой для более развёрнутых расчётов под конкретные случаи и условия эксплуатации аэростатических летательных аппаратов с учётом их лётно-технических характеристик. По этой методике также можно сравнивать себестоимости лётного часа разных дирижаблей, а также дирижаблей с самолётами и вертолётами.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложена методика формирования технологических цепочек, увязывающих подпроцессы заготовки, поставки и переработки топливной древесины и биомассы отходов лесозаготовок в качестве вторичных ресурсов для предприятий теплоэнергетики.
Бесплатно
Методические основы обоснования мощностей объекта технического сервиса
Статья научная
В статье представлена общая характеристика технической эксплуатации и технического сервиса транспортных, в том числе лесотранспортных машин, осуществляющих перевозку пассажиров, лесоматериалов и прочих грузов. Методологические основы производственно-технологических расчетов объекта технического сервиса включают в себя определение количества постов, стендов, станков и другого технологического оборудования для выполнения различных видов работ по обслуживанию и ремонту машин, приведены методические основы получения исходных данных и расчета мощности производственно-технологической базы (пункта) технического сервиса, как объекта массового обслуживания открытого типа. На примере определения количества уборочно-моечных постов машин выполнен расчет с заданной плотностью заявок и вероятностью отказа клиенту в обслуживании, в случае если все посты заняты. Порядок определения мощности станции технического обслуживания представлен в зависимости от типа городской или дорожной. Для станции городского типа определяется количество заездов на примере выполнения уборочно-моечных работ. Для дорожной станции определяется количество заездов в сутки и необходимое количество постов с учетом годового объема работ. В результате проведения работы в статье систематизированы методические подходы по проведению производственных расчётов станций технического обслуживания автомобилей различных типов, а также ремонтно-обслуживающей базы автотранспортных предприятий.
Бесплатно
Методологические основы анализа причин брака при термической обработке
Краткое сообщение
Приводятся краткое описание методики анализа причин брака и методы их устранения, возникающие при термической обработке.
Бесплатно
Методы снижения перегрузки на транспортные средства
Краткое сообщение
Приводится конструкция устройства, исключающего перегрузку транспорта длинномерными материалами, а также закрепление этих материалов.
Бесплатно
Методы управления развитием древостоев при проведении несплошных рубок
Статья научная
В работе проведён анализ исследований, посвящённых методам и режимам рубок ухода и выборочных рубок леса. Для анализа отобраны статьи, в которых можно точно определить параметр воздействия на древостой. Согласно рассмотренным исследованиям, режим рубок, в первую очередь, определяется интенсивностью рубки. Целью системы рубок исследователи ставят, в основном, максимизацию запаса к финальной рубке, гораздо реже выбирают целью повышение качества древесины, сохранение лесной среды. Рекомендации включают большой набор практических действий - обучение, сохранение лесной среды, снижение повреждения древесины и корневой системы, повышение экономической эффективности работ. Параметром управления в исследованиях выбирают чаще всего интенсивность рубки - 22,9 %, ограничена нормативными требованиями, тип технологического процесса - 20 %, обусловлен небольшим разнообразием рубок в приспевающих лесах; параметры оборудования под состояние древостоя не адаптируют - 11,4 %, что связано с рассмотрением оборудования как элемента технологического процесса. Исследователи обращаются к практике моделирования технологического процесса рубок и последствий его применения, но как прикладной инструмент модели не используется. Установлено, что эффективное управление освоением лесных ресурсов осуществляется путём изменения интенсивности рубки и организации технологического процесса с учётом актуального состояния лесосеки. Изменение параметров оборудования практикуется достаточно редко. Для полноценной реализации мероприятий необходимо обучение в области проведения лесозаготовительных работ или разработка инструментов, которые позволят контролировать уровень воздействия на древостой. На практике не учитываются возможности сохранения лесной среды в ходе ведения рубок, альтернативных и комбинированных вариантов использования лесов.
Бесплатно
