Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 384
Определение упругих свойств слоя лесосечных отходов
Статья научная
Приводятся результаты исследования упругих свойств слоя лесосечных отходов, предназначенных для повышения несущей способности трелевочных волоков. Дано описание изменения модуля упругости слоя лесосечных отходов при сжатии
Бесплатно
Определение фенотипической структуры провениенций ели в географических культурах Костромской области
Статья научная
Определена фенотипическая структура провениенций ели в географических культурах. Установлена степень гибридности деревьев в блоках различных происхождений. Выявлена связь фенотипа с показателями роста культур
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
Оптимальное проектирование сети лесных дорог: от методов к решениям
Статья научная
В статье приведены методы оптимального проектирования сетей лесных дорог, позволяющие провести автоматизацию процессов планирования дорожно-транспортной инфраструктуры лесозаготовительных предприятий с учётом особенностей строительства лесных дорог в современных условиях. Описана методика и приведены результаты нахождения оптимальной плотности лесных дорог для природно-производственных условий Северо-Западного федерального округа. В исследовании предложены модели принятия решений о выборе конструкций земляного полотна и дорожных одежд лесных дорог, модель оценки альтернативных участков лесных дорог, модель выбора ключевых точек лесосырьевой базы и итоговая оптимизационная модель принятия решений о размещении сети лесовозных дорог. Разработанная компьютерная система позволяет в удобном для пользователя виде послойно выводить информацию о необходимых объёмах дорожного строительства и получать широкий перечень показателей, характеризующих как отдельные участки, так и все дороги в целом. Применение данной системы показало достаточно высокую степень соответствия реальным условиям и возможность адаптации под задачи пользователя. Предлагаемые решения позволяют добиться значимого положительного экономического эффекта при горизонте планирования от 5-10 лет и больше.
Бесплатно
Оптимальное распределение ресурсов с использованием динамического программирования
Статья научная
Развитие средств вычислительной техники и программного обеспечения предъявляет высокие требования к современному выпускнику вуза в области решения любых инженерных задач эффективными методами, реализуемыми в практической деятельности. В качестве иллюстрации в статье приводится пример оптимизации распределения менеджеров по леспромхозам на основе методов динамического программирования.
Бесплатно
Оптимизационная модель синтеза транспортного плана перевозок древесины
Статья научная
В статье описывается проблема управления транспортно-технологическими процессами лесозаготовительного производства в контексте принятия решений на стратегическом, тактическом и оперативном уровне. Особое внимание уделяется процессам заготовки и транспортировки древесины в условиях распределенного по обширным территориям производства и постоянно изменяющейся его пространственной структуры. Приводится обзор подходов и методов, применяемых для решения задач поддержки принятия решений в отношении оптимальной организации лесозаготовительного производства. В результате предложена оптимизационная модель синтеза транспортного плана перевозок древесины, реализованная в соответствующей системе поддержки принятия решений.
Бесплатно
Оптимизация ежемесячного планирования лесных грузопотоков
Статья научная
В данной статье рассматривается проблема ежемесячного планирования лесных грузопотоков применительно к предприятиям лесной промышленности Российской Федерации. Основной задачей ежемесячного планирования лесных грузопотоков является распределение делянок, запланированных в рубку в рассматриваемом году, по месяцам, таким образом, чтобы потребители получили необходимый, объем круглых лесоматерилов. Делянки имеют различные таксационные характеристики, а значит их распределение по месяцам напрямую влияет на выход сортиментов. В процессе планирования необходимо решить, как распределить делянки между имеющимися лесозаготовительными комплексами с указанием оптимального порядка их освоения, учитывая характеристики лесозаготовительных машин. Минимизировать объемы хранения лесоматериалов, решить задачу распределения - с каких делянок везти какие сортименты каким потребителям, учитывая ограничения, накладываемые существующим лесовозным флотом, сезонностью работ, проходимостью и максимальным грузооборотом элементов дорожной сети. В статье представлена математическая модель обозначенной проблемы в формулировке смешанного целочисленного линейного программирования. Модель предназначена для обоснования решений, связанных с логистическими процессами заготовки, хранения и транспортировки круглых лесоматериалов. Модель реализована в системе математического моделирования AIMMS, решения находились напрямую с помощью коммерческого решателя CPLEX v12.6.3. Представлены результаты вычислительного эксперимента по данным, предоставленным ООО “Мется Форест Подпорожье”.
Бесплатно
Оптимизация логистики лесозаготовок
Статья научная
Актуальность проблемы поиска эффективных методов решения задачи логистики лесоматериалов значительно выросла в России за последние несколько лет. В первую очередь это связано с ускоренным ростом объемов лесозаготовок, осуществляемых с использованием сортиментной (скандинавской) технологии. Северо-Западный регион занимает ведущее место в использовании этой технологии. При прочих равных условиях применение сортиментной технологии существенно усложняет задачу отыскания оптимального транспортного плана, ввиду отсутствия в ее классической схеме централизованных нижних складов и существенного увеличения номенклатуры производимой на делянке продукции. Все это приводит к тому, что стандартные схемы организации перевозок оказываются мало эффективными, а построение более эффективных планов, ввиду сложности задачи, может быть осуществлено только при условии использования современных логистических методов, реализуемых в специальном прикладном программном обеспечении. В статье описана созданная с применением геоинформационных технологий компьютерная информационно-вычислительная система поддержки принятия решений для оптимизации лесозаготовительных планов и логистики заготовленной древесины (СППР). Разработка системы началась с создания алгоритмов и программного обеспечения для оптимизации транспортной логистики. Позже в систему были добавлены алгоритм и программа оптимизации лесозаготовительных планов. Сделан вывод, что применение методов логистики, которые бы позволили решать эту задачу в условиях компаний, существенно повышает эффективность работ по вывозке продукции лесозаготовок.
Бесплатно
Оптимизация недельного планирования лесных грузопотоков
Статья научная
В данной статье рассматривается задача недельного планирования лесных грузопотоков применительно к предприятиям лесной промышленности Российской Федерации. Задача состоит в определении недельного графика работы лесозаготовительных бригад, поставок сортиментов сухопутным транспортом и содержания объектов лесной автомобильной дорожной сети на период 5-10 недель, позволяющего выполнить договорные обязательства перед потребителями с минимальными затратами на транспортно-технологические процессы, связанными в т. ч. с длительностью хранения древесины на складах, с учётом различных технологических и управленческих ограничений, а также результата оптимизации ежемесячного планирования лесных грузопотоков. В статье представлена математическая модель описываемой задачи в формулировке смешанного целочисленного линейного программирования. Приведены улучшения предложенной модели по сравнению с представленными в научно-исследовательской литературе, направленные на сокращение числа переменных, в т. ч. бинарных ограничений и усиление линейной релаксации модели (т. е. модели без условий целочисленности). Отражены результаты вычислительного эксперимента по данным, предоставленным лесоперерабатывающей компанией. Решения модели найдены с помощью коммерческого решателя за разумное время.
Бесплатно
Оптимизация параметров гидропривода механизма подъёма манипулятора автосортиментовоза
Статья научная
В статье рассмотрены возможности конструктивного усовершенствования гидравлического привода механизма подъёма стреловой группы манипулятора, устанавливаемого на автосортиментовозы. Решена задача оптимизации положения гидроцилиндра стрелы с учётом сил инерции и коэффициента податливости гидропривода. При расчёте использована составленная программа на ЭВМ (свидетельство № 2008613437 РФ). В качестве исходных данных приняты параметры гидропривода манипулятора ЛВ-184А-06, установленного на автомобиль типа КамАЗ. Выявлено, что при выборе оптимального положения гидроцилиндра происходит снижение мгновенного пикового давления в системе с 34 до 20 МПа, а при использовании дополнительного демпфера уменьшается время затухания колебаний, влияющих на производительность гидроманипулятора. Для каждой полости демпфера по рассчитанным давлениям определены действующие на плунжер силы, скорость плунжера и его новое положение с учётом подачи и слива жидкости от гидронасоса при подъёме и опускании стрелы. Проведены компьютерные эксперименты с помощью разработанной программы на ЭВМ (свидетельство № 2009610503 РФ). Получены теоретические зависимости давления рабочей жидкости в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра от времени. Изучены двойные зависимости параметров, которые позволяют определить, как влияет комбинация различных действующих на гидросистему факторов на эффективность демпфирования. Проведена двухфакторная оптимизация, в результате которой можно сделать вывод о том, что оптимальное значение диаметра дросселирующих каналов демпфера 3,5-4,5 мм. Установлено, что оптимизация положений гидроцилиндров механизма подъёма манипулятора автосортиментовоза и параметров предлагаемого дополнительного демпфера позволяет снизить всплески давления рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра примерно на 47 %, в штоковой полости - на 25 % и продолжительность переходных процессов при подъёме груза - на 45 %
Бесплатно
Оптимизация привода захватного устройства харвестерной головки
Статья научная
Приводится методика оптимального выбора приводного гидроцилиндра захватного устройства (ЗУ) харвестерной головки.
Бесплатно
Опыт выращивания лесных культур Pinus sibirica в условиях южной Карелии
Статья научная
В статье рассматриваются закономерности роста лесных культур сосны кедровой сибирской в зависимости от возраста, условий местопроизрастания и сопутствующих пород в условиях южной Карелии.
Бесплатно
Опыт разработки и использования контейнерных субстратов для лесных питомников. Альтернативы торфу
Статья научная
Для широкого внедрения технологии выращивания посадочного материала хвойных пород с закрытой корневой системой, обеспечивающей процесс создания лесных культур качественным посадочным материалом, необходимо производство контейнерного субстрата с оптимизированными физико-химическими характеристиками, гарантирующими нормальное развитие корневой системы и полноценное питание растений. Рассмотрены критерии оценки качества контейнерных субстратов, некоторые области их использования, этапы их разработки в историческом аспекте. Лучшим для выращивания сеянцев в лесопитомниках традиционно считался субстрат из верхового сфагнового торфа, однако в течение последних лет было вложено много средств и усилий в разработку и испытание альтернативных торфу вариантов компонентов субстратов в связи с экологическими проблемами, возникающими в результате торфодобычи. Любой потенциальный заменитель торфа должен иметь подходящие характеристики, быть доступным в значительных количествах, унифицированным и экономически совместимым с потенциальным рынком. Из множества альтернатив торфу в качестве компонентов субстратов наиболее прочно утвердились некоторые компостированные биоотходы, кора и компост из коры, древесно-волокнистые материалы и кокосовые отходы. Показана пригодность древесных субстратов в качестве альтернативы торфу, но дополнительное внесение удобрений требуется, если торф не включен, по крайней мере, в количестве 40 процентов. Существующее на ЦБК оборудование позволяет перерабатывать круглые лесоматериалы, тонкомерную древесину, а также порубочные остатки с получением в качестве конечного продукта щепы различного назначения. Испытано доизмельчение щепы в компонент субстрата с использованием мельницы дискового типа.
Бесплатно
Организация технического обслуживания зарубежной лесозаготовительной техники
Статья научная
Сервисная политика производителей лесных машин является одним из эффективных инструментов расширения рынка. Организация сервисного обслуживания и ремонта дает возможность изготовителю оперативно получать сведения об отказах лесной машины и их причинах. Такая информация позволит производителю разработать и внедрить технологические инструкции по устранению возникающих отказов. В статье предложена структура технологической инструкции по восстановлению деталей сваркой и наплавкой. Сформулированы основные требования к организации рабочего места. Приведена оценка эксплуатационной надежности лесных машин, работавших на лесозаготовительных предприятиях Республики Карелия. Объектом исследования была долговечность деталей технологического оборудования, гидравлической системы и топливной системы двигателя лесных машин John Deere 1010 и 1410. Исследования проводились в течение четырех лет на 16 лесозаготовительных машинах. Сформулированы критерии эффективности процесса поставки запасных частей и эксплуатационных материалов. Предложена методика определения оптимального периода поставки запасных частей и выбора транспортного средства. Эффективность процесса распределения запасных частей на пункты хранения предлагается оценивать функцией потерь времени и экономических затрат на доставку запасных частей и устранение отказа. Предложена математическая модель определения количества резервируемых запасных частей на каждом пункте, учитывающая развитие системы во времени.
Бесплатно
Организация устройства асфальтобетонных покрытий с учетом климатических условий Республики Карелия
Краткое сообщение
Приводится краткое описание методики и результатов исследования по определению продолжительности организации строительства асфальтовых работ в Республике Карелия.
Бесплатно
Основные направления и результаты селекции ив в России
Статья научная
Изложены основные результаты селекции ив, полученные в России в течение ХХ века. Отражены достижения в направлениях отбора на прямизну ствола и продуктивность древовидных ив, на увеличение биомассы с единицы площади (для получения энергии, белков и др.), на содержание и доброкачественность таннидов, качество прута для плетения (длина, гибкость, вязкость), селекции ив для создания многоцелевых плантаций и декоративных посадок. Показаны лучшие сорта и гибриды ив, отличающиеся высокой продуктивностью, зимостойкостью, пригодностью для создания различных типов насаждений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются проблемы подтверждения легальности заготовки древесины, снижения издержек, связанных с мониторингом перемещения круглых лесоматериалов, синхронизации материального и информационного потоков в цепях поставок. Изменения в отечественном лесном законодательстве вводят новые обязательства для лесопромышленников такие как: учет всей срубленной древесины, наличие документов, подтверждающих законность заготовленной древесины, маркировку древесины ценных лесных пород. При поставке лесопродукции в страны Европейского Союза требуется подтверждение законности заготовки лесоматериалов. Для эффективного управления предприятием необходимо наличие объективной и своевременной информации о его транспортно-технологических процессах. Традиционными методами получения такой информации является инвентаризация и повторяющиеся измерения древесины на участках цепи поставок. В статье представлены основы для разработки системы мониторинга перемещения и поштучной автоматической идентификации круглых лесоматериалов в цепях поставок, обеспечивающей выполнение требований закона Российской Федерации о контроле движения круглых лесоматериалов и требований регламента Европейского Союза о поставках лесопродукции, заключающиеся в выборе перспективных технологических средств поштучной идентификации сортиментов; приведении требований для их применения в лесной промышленности; разработке способа мониторинга; описании архитектуры необходимой информационно-коммуникационной технологии.
Бесплатно
Основы методики оперативной оценки суммарного испарения с ограниченных территорий
Статья научная
Сложность измерения испарения сдерживает процесс его изучения. Для того чтобы стимулировать исследования, необходим поиск новых способов определения этого элемента водного баланса
Бесплатно
Особенности применения порубочных остатков березы при выращивании сеянцев сосны обыкновенной
Статья научная
Установлено, что эффективность использования порубочных остатков в виде древесной зелени при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой существенно зависит от объемного содержания данного вида порубочных остатков в исходной смеси для приготовления субстрата. Были исследованы компосты приготовленные из порубочных остатков. Эксперименты показали, что изучаемые субстраты приемлемы для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. Использование изучаемых субстратов позволит снизить потребление медленно возобновляемого ресурса – торфа и улучшить экологическую ситуацию региона
Бесплатно
Особенности противопожарного обустройства лесов в Российской Федерации
Статья научная
Необходимость проведения постоянных теоретических и практических изысканий для сохранения лесного фонда от бесконтрольного уничтожения - одна из главных задач, стоящих перед мировым лесным хозяйством. Ежегодно в России фиксируются десятки тысяч возгораний в лесу, в пожарах гибнет качественная деловая древесина, от экологических последствий лесных пожаров страдает природа, население и инфраструктура. В статье обращено внимание на проблему предотвращения распространения лесных пожаров в рамках противопожарного обустройства лесных массивов на основе существующих нормативно-правовых документов РФ. Обозначены объекты, создаваемые при выполнении противопожарных мероприятий в лесах. Отмечено, что немаловажным моментом при этом является устройство противопожарных барьеров в виде минерализованных полос, создание которых преследует ряд целей по снижению пожарной опасности в лесонасаждениях. Создаваемая минерализованная полоса может входить в состав более масштабных лесных противопожарных объектов - заслонов и разрывов. Определены правовые и технологические принципы их создания. Периодическая расчистка созданных объектов в течение всего пожароопасного периода от захламленности и лесных горючих материалов отмечена как обязательный элемент их поддержания в надлежащем состоянии. Рассмотрена необходимость разделения лесных насаждений на отдельные блоки в виде квартальной сети. Показана технология работ по ликвидации природных возгораний с использованием созданных противопожарных объектов. Отмечено, что на всех уровнях ведется постоянная работа по совершенствованию и дополнению действующих нормативных актов, в частности, дорабатываются статьи Лесного кодекса РФ, направленные на защиту леса. Приведены предлагаемые решения в области совершенствования нормативно-правовой базы выполнения противопожарного обустройства лесов. Еще одним немаловажным моментом, также отмеченным в статье, является наличие у специализированных организаций лесного хозяйства эффективной техники для предупреждения и ликвидации лесных пожаров - например, грунтометательных фрезерных орудий. В данном направлении ведет исследования ряд научных коллективов, прорабатывая вопросы математического и имитационного моделирования, проводя множество теоретических и практических испытаний разработанных методов, методик и лабораторных образцов лесопожарных грунтометов.
Бесплатно
