Полная статья. Рубрика в журнале - Resources and Technology
Нейронечеткая сеть для проектирования ремонтно-обслуживающих баз
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 остается задача правильной организации и проектирования РОБ. Для ее решения используется общепринятая методика, в которой завершающим результатом является расчет площади производственного корпуса, а также площади зоны постов и различных производственных подразделений. Но решение является достаточно сложной, что вызвано, главным образом, свойствами неопределенностей данных в задаче. Условия неопределенностей учитывается 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 нейронечеткая сеть для определения площади зоны технологических постов для ТО и Р. Для практического использования результаты рекомендуются для проектирования РОБ парка автомобилей.
Бесплатно
Некоторые вопросы изменения плотности снега при сжимающей нагрузке
Статья научная
Около 80 % территории Российской Федерации покрывается снегом на длительный период времени (5...10 месяцев), что существенно влияет на экономику и образ жизни населения. Снег, как дорожно-строительный материал представляет собой совокупность фаз вещества одной природы, но разных агрегатных состояний. Снег как полотно пути есть сложная пространственная система, которая в топологическом плане определяется как поли рельефная поли зональная поли слоистая полидисперсная среда. Оценку материалов, образующих поверхности движения, проводят по независимым параметрам. Под независимыми параметрами понимают такие физико-механические свойства материала, которые не зависят от способа их определения. Так для снега это: плотность, твердость, коэффициент жесткости, связность, фрикционные свойства, прилипание и примерзание, влажность, температуру, структуру и текстуру снега. Для увеличения твердости (несущей способности) снегового покрова необходимо максимально уплотнить его. Для выбора удельных давлений, осуществляемых машинами, надо располагать зависимостью между величиной удельного давления и плотностью снежного покрова. Практические наблюдения показали [1-6], что способность снега уплотнятся зависит от его температуры (степень уплотнения снега зависит от температуры). В связи с этим в данной статье авторами были проведены экспериментальные исследования по определению зависимости между удельным давлением, прилагаемым к снежному покрову, и его плотностью. Исследования проводились в полевых условиях непосредственно на снежной целине и в лабораторных условиях кафедр ЛТ4-МФ и ЛТ7-МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана.
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
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
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
Статья научная
Возобновление сплава древесины по малым и средним рекам, где ранее проводился молевой сплав, включает в себя не только совершенствование плоских сплоточных единиц и плотов, обладающих малой осадкой, но и разработку технологических процессов выполнения комплекса работ с использованием усовершенствованных сплоточных единиц и плотов на их основе. Разработанная транспортно-технологическая схема поставки древесины по принципу плот (линейка) - плот, выполняет своё функционирование на базе плоских сплоточных единиц. Проведённые теоритические исследования предложенной транспортно-технологической схемы дали возможность получить оригинальную методику расчёта параметров всех основных объектов (береговой склад, формировочный и переформировочный рейд, рейд приплава) входящих в её состав. Особое внимание, при обосновании потребной площади берегового склада, уделялось расчёту площади производственной площадки и плотбища, где учитывается, что изготовление плоских сплоточных единиц производится в сплоточных машинах, которые обслуживают челюстные погрузчики, а транспортировка плоских сплоточных единиц выполняется специальными транспортными машинами. При расчёте потребной площади акватории водного объекта для формировочного и переформировочного рейдов акцент ставится на применение конструкций плотов, исключающих при своём формировании разворот сплоточных единиц и линеек. В свою очередь расчёт потребной площади рейда приплава сведен к обязательному учёту того, что плоские сплоточные единицы выгружаются из воды на берег посредством башенных кранов, а их разборка осуществляется в расформированных машинах, где загрузку сплоточных единиц выполняют транспортные машины, а выгрузку лесоматериалов из расформировочной машины осуществляют челюстные погрузчики. Практическое применение разработанной транспортно-технологической схемы и методики определения параметров основных объектов, входящих в её состав, повлечёт за собой возобновление сплава древесины по малым и средним рекам, с обеспечением оптимальной потребности машин и механизмов, предназначенных для выполнения различных задач при сплаве древесины в плоских сплоточных единицах и плотах на их основе.
Бесплатно
Статья научная
Проведение полевых экспериментальных исследований является неотъемлемой частью процесса разработки и исследования сельскохозяйственных и лесных орудий. Грунтометательная техника, применяемая для тушения и предупреждения лесных низовых пожаров, проходит ряд теоретических и лабораторно-полевых исследований. От момента отрыва фрезерным рабочим органом до момента встречи с кромкой лесного низового огня почвогрунт находится в полете в виде фрагментов, перемещающихся в воздушной среде под действием законов аэродинамики и противодействующих сил. Значительный рост вычислительной мощности компьютеров, развитие процесса моделирования, а также совершенствование алгоритмов предоставило возможность повысить прогресс по применению компьютерного зрения и методов оптического измерения при проведении научных исследований. Цель работы - определение характеристик движения потока почвогрунта в воздушной среде методами оптического распознавания и оптического измерения по видеоряду. Для достижения поставленной цели исследования необходимо выявить наиболее эффективный метод оптического распознавания, позволяющий с высокой надежностью отделить поток почвогрунта от фона и разработать математический аппарат, позволяющий по каждому кадру видеозаписи полевого эксперимента определить характеристики потока почвогрунта, формируемого лесопожарной грунтометательной техникой. В ходе проведения научных исследований нами были проверены пять основных методов оптического распознавания по видеоряду, для определения наиболее эффективного метода отделения изображения потока почвогрунта от фоновых изображений (деревьев, веток, травы и т.д.): разделение по цветам, разделение по яркости, комбинация методов по цветам и по яркости, определение изображения фона (предварительное или путем усреднения множества видеокадров) и отделение движущихся объектов на видеокадре от фона, выделение размытых в движении участков кадров. Анализ методов показал, что комбинированный цвето-яркостный метод максимально эффективен для реализации поставленной в работе цели. Исходя из формы траектории движения потока почвогрунта установлено, что лесопожарный грунтомет подает поток почвогрунта под углом 35º к горизонту с начальной скоростью 14 м/с, при этом дальность метания почвогрунта составляет 11 м. По мере движения потока почвогрунта скорость сначала снижается с 14 м/с до 6 м/с из-за полета почвогрунта вверх и перехода кинетической энергии в потенциальную, затем увеличивается с 6 м/с до 8 м/с по мере падения почвогрунта на поверхность за счет перехода потенциальной энергии в кинетическую. Угол оседания частиц почвогрунта на поверхность составляет около 73° к горизонту, что благоприятствует тушению кромки лесного низового пожара.
Бесплатно
Особенности районов строительства лесовозных автомобильных дорог
Статья научная
авторами рассматривается расчет промерзания грунтов и зимнего влагонакопления при строительстве лесовозных автомобильных дорог. Приведены физико-технические показатели легкой супеси с учетом оттепелей, рекомендованы значения процента обеспеченности и переходного коэффициента для категорий дорог. Произведен анализ многолетнего статистического наблюдения за температурным режимом на устойчивость земляного полотна. Рассмотрено распределение температуры грунта по глубине, влияние величины влагонакопления в земляном полотне. Приведены таблицы амплитуды колебания температуры воздуха и грунта на разных глубинах. Необходимость регулирования водного и температурного режимов дорожных конструкций. Для установления расчетных глубин промерзания грунтов земляного полотна лесовозных автомобильных дорог применен метод «аналога», который заключается в сопоставлении параллельных наблюдений за глубиной промерзания под снежным покровом и без него. Рассмотрены климатические условия Новгородской области и определено, что в данных климатических условиях создаются неблагоприятные условия для нормального протекания водно-тепловых процессов в грунтах земляного полотна и дорожных одеждах лесовозных автомобильных дорог. Переувлажнение грунтов земляного полотна приводит к уменьшению прочности дорожных одежд, которые под действием лесовозных автопоездов частично или полностью разрушаются. Для улучшения протекания водно-тепловых процессов предложено предусматривать инженерные мероприятия, способствующие регулированию как водного, так и температурного режимов дорожных конструкций.
Бесплатно
Статья научная
Лесные массивы, расположенные на склонах, в т. ч. на крутых и очень крутых, относятся к особо ранимым экосистемам и требуют ответственного отношения при проектировании лесосечных работ, а также при обосновании выбора системы машин и режимов их работы. Особые в этом отношении лесные массивы на склонах в условиях вечной мерзлоты. Наиболее энергоёмкой и экологически вредной операцией лесосечных работ является трелёвка, которая может выполняться при помощи трелёвочных тракторов в полностью погруженном, полупогруженном, или полуподвешенном положении. В настоящее время при разработке лесосек на склонах редко используют канатные трелёвочные установки. Как правило, используются лесные машины, оснащённые лебёдками, реже применяются обычные лесные машины, которые перемещают по склонам при помощи специальных самоходных лебёдок T-winch. Как известно, трелёвка - это перемещение лесоматериалов от места валки деревьев до места погрузки на лесовозный транспорт. При разработке лесосек на склонах, с равной степенью вероятности, погрузочный пункт (верхний склад) может быть как наверху склона, так и у его подошвы. Если при разработке схемы освоения лесного массива есть возможность выбора расположения трассы лесовозной дороги относительно склона, то появляется необходимость обоснования этого выбора, в т. ч. и по экологическому критерию - степени воздействия на почву лесосеки, которая также существенно сказывается на проходимости лесных машин и трелёвочных систем на их базе, что значительно влияет на производственные показатели их работы.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема загрязнения водных объектов поверхностными дождевыми и талыми стоками, выносящими с дорожного полотна взвешенные вещества и нефтепродукты. Особенно это актуально для транспортных магистралей, связывающих различные регионы Российской Федерации. Авторами показано, что типичным представителем дорог этой группы является расположенная в Республике Карелия автодорога Р-21 «Кола». Анализ условий эксплуатации этой транспортной магистрами показал, что она не только выполняет функцию транзитного коридора для других регионов России, но и представляет собой ключевой элемент, связывающий в единую логистическую цепь предприятия лесного комплекса всего Северо-Западного федерального округа. Для снижения негативного воздействия на прилежащие к трассе водные объекты предложено организовать отведение поверхностных вод с дорожного полотна в прикормочные лотки. Далее эти воды планируется отводить за пределы откосов дорожной насыпи с последующей их очисткой в самотечных гидротехнических сооружениях перед окончательным сбросом в водные объекты. Использование авторами геоинформационных систем позволило установить границы водных объектов, пересекаемых автомагистралью Р-21 «Кола». По результатам исследования определены количество и размеры водоохранных зон. Анализ полученных результатов показал, что водоохранные зоны в среднем встречаются каждый второй километр. Этого количества недостаточно для обеспечения экологической безопасности прилегающих территорий. В работе обоснована необходимость организации дополнительных комплексов отведения и очистки поверхностных вод на протяжении всей автомагистрали. Авторами определён расход дождевых и талых вод с существующих участков дороги в пределах водоохранных зон, что позволило предложить метод унификации систем водоотведения с дорожного полотна. Определена целесообразность установки водоотводных лотков через каждые 50-200 м. Показано, что это мероприятие обеспечит отведение и очистку поверхностных стоков с необходимой интенсивностью 0,6-1,9 л/с. Увеличение протяжённости участка водосбора приведёт к неконтролируемому переполнению лотков и переливу загрязнённых вод на откос дороги без очистки, что негативно повлияет на экологическое состояние придорожных территорий и прилегающих водных объектов.
Бесплатно
Проблемы и перспективы получения и применения водорода
Статья научная
Более строгие требования, предъявляемые к экологическим характеристикам к топливам и энергоустановкам в последние десятилетия, привели к масштабному поиску новых, экономически эффективных, экологически чистых энергоносителей. Повышенный спрос на энергоносители вызывает увеличение интереса к альтернативным источникам получения топлив, в т. ч. водорода, для генерации электроэнергии и использования на транспорте. В статье рассматриваются и анализируются вопросы производства и применения водорода, который в настоящее время во многих регионах мира считается приоритетным и перспективным энергоносителем. Рассматриваются основные пути и технологии получения водорода, его важнейшие физико-химические свойства, эксплуатационные и экологические характеристики. Можно предположить, что, используя относительно дешёвые ресурсы и технологии, водород и водородная энергетика могут получить импульс для широкой коммерциализации при благоприятных экономических условиях и составят конкуренцию ископаемым топливам в отдельных регионах Европы и мира. Потенциальные выгоды от расширения использования водорода и развития водородной экономики видятся, прежде всего, в оздоровлении окружающей среды; повышении энергетической безопасности ряда регионов и стран. Предполагаем, что в среднесрочной перспективе будущие технологические достижения повысят конкурентоспособность водорода. В настоящее время в европейских странах рассматривают увеличение объёмов производства водорода как способ сокращения зависимости от импорта российской нефти и газа, а также уменьшения выбросов парниковых газов.
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
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
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
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
Снижение удельного простоя лесозаготовительной техники в техническом обслуживании и ремонте
Статья научная
Одной из актуальных областей научного поиска, связанной с системным анализом технических и экономических аспектов производства машин и их эксплуатации, является задача определения оптимальной долговечности. От долговечности зависит величина норм амортизационных отчислений, планирование соотношений затрат на производство новых машин и запасных частей. В настоящее время наметилась тенденция к повышению оптимального срока службы машин лесопромышленного комплекса на основе разработки и обеспечения научно обоснованных нормативов реализации ресурса, нормирования соотношений затрат между сферами производства и эксплуатации лесозаготовительной техники, а также текущего расхода материальных, трудовых и денежных средств. Это позволяет избежать неоправданных потерь и обеспечивает максимальную реализацию свойств надежности машин с минимальными затратами в эксплуатации. В связи с этим анализ существующих методов определения оптимальной долговечности имеет большое значение для дальнейшего совершенствования и повышения эффективности эксплуатации лесозаготовительной техники на основе её нормирования и прогнозирования с учетом особенностей функционирования лесопромышленных предприятий. Цель работы состоит в совершенствовании процессов поддержания работоспособности и повышение надежности деталей и узлов лесозаготовительных и лесотранспортных машин в процессе эксплуатации за счет снижения удельных простоев машины по причине отказов и неисправностей. В статье представлено математическое обоснование влияния зависимости ресурса технологических машин от уровня суммарных удельных затрат. Приведенная математическая модель представляет собой методологию выявления объективно имеющихся резервов и разработки научно-обоснованных мероприятий по повышению надежности лесозаготовительной и лесотранспортной техники в результате совершенствования процессов поддержания ее работоспособности и оптимизации мощности подсистемы.
Бесплатно
Сравнительный анализ трёх вариантов рекультивации загрязнённых лесных территорий
Статья научная
Восстановление загрязнённых лесных территорий требует применения экономически эффективных и экологически щадящих методов восстановления, продиктованных: природно-климатическими условиями, степенью повреждения и загрязнения, а также ландшафтно-геохимической характеристикой нарушенных земель. При разработке мероприятий по восстановлению использованных земель, включая нарушенные, необходимо учитывать особенности северных регионов: высокая ранимость, продолжительные периоды самовосстановления, труднодоступность удалённых территорий лесных массивов, короткий период положительных температур, необходимость восстановления санитарно-гигиенического состояния нарушенных территорий с целью предотвращения развития отрицательного воздействия на окружающую среду. Для определения степени загрязнения рассмотрен вариант картирования участка, проведена оценка степени загрязнения. Отбор проб воды в зоне загрязнения свидетельствует об интенсивных процессах разложения, наблюдается превышение ПДК в 20-500 раз, отмечается гибель растительности и древостоя. Глубина проникновения загрязнений достигает 95 см. На некотором расстоянии от источника фрагментарно сохранилась травянистая растительность. По мере удаления от источника загрязнения проективное покрытие осок возрастает и появляются сплошные заросли осоки вздутой (Carex Rostrata), среди неё также встречаются осоки струннокоренная (C. Сhordorrhiza) и магелланская (C. Paupercula), сабельник (Comarum Palustre), пушица (Eriophorum Vaginatum). Рассматриваются три варианта рекультивации загрязнённой лесной территории: механизированный, частичная выемка и обработка загрязнений в выносных ёмкостях различным номиналом от 9 до 40 м3 и двухэтапная обработка микроэнзимами. Исследования проводились в двух режимах: естественный процесс биоразложения и дополнительная аэрация. Исследованиями подтверждена эффективность ускорения процесса разложения органических загрязнений до 9 суток с применением оптимальной дозы 15 г препарата на 1 л загрязнений. Результатом обработки является повышение рН среды от кислой к нейтральной. Высота слоя органического поверхностного загрязнения снижается до значения 0,3 мм за 9 дней при аэрации смеси. Второй этап также подтверждается снижением концентрации азота в 1,5-2 раза в обрабатываемой пробе, что указывает на эффективность применения второго препарата. Прозрачность раствора повышается в 2-2,5 раза. По результатам сравнения трёх вариантов рекультивации, использование новой технологии двухэтапной биодеструкции в 9 раз дешевле применения механизированного способа, затраты по времени в 2 раза меньше и составляют до 14 дней.
Бесплатно
