В настоящее время широкое распространение получили беспилотные летательные аппараты, одним из видов которых является мультикоптер. Как правило, управление таким аппаратом осуществляется удалённо, что, несомненно, таит в себе определённые проблемы, связанные с отказами связи, ошибками оператора, задержками и неточностями в управлении. Для решения этих проблем может быть применена система автопилотирования, дополнительно размещаемая на борту мультикоптера, в функции которой может входить как резервное управление аппаратом, так и осуществление полёта по заданной траектории. Исследование посвящено разработке автопилота, являющегося для типового мультикоптера прозрачным с точки зрения интерфейса управления и представляющего собой отдельный обособленный модуль. В статье приводится описание структуры системы автоматического пилотирования с точки зрения аппаратной части, а также общий алгоритм её работы. Приведены результаты замеров высот, осуществлённых в процессе экспериментальных полётов, проводившихся с целью решения задачи стабилизации мульткоптера на определённой высоте. Предлагается детальный разбор возникающих ошибок и способы их устранения.

Бесплатно

Система обнаружения препятствий для мультикоптера

Гоноболев Александр С., Когочев Антон Ю., Лекарев Алексей О.

Статья научная

Повышение требований к современным системам технического зрения, функционирующим во все более сложных, неопределенных и изменяющихся условиях наблюдения, делает чрезвычайно перспективными исследования в области разработки систем улучшенного и синтезированного видения, работающих, в том числе, с датчиками различной физической природы. Они обеспечивают существенное повышение эффективности, как в человеко-машинных, так и в автоматических системах управления авиационных и космических аппаратов, наземных, надводных и подводных роботов. Исследование посвящено разработке системы обнаружения препятствий для типового мультикоптера. Существующие решения, используемые на наземных аппаратах, в применения к БПЛА имеют ряд недостатков, связанных с массогабаритными и энергетическими показателями. В статье приводятся требования к разрабатываемой системе определения препятствий, описание её структуры с точки зрения аппаратной части с обоснованием выбора необходимых измерительных устройств. Также представлен общий алгоритм работы системы.

Бесплатно

Системный подход как базовый инструмент анализа и синтеза структуры лесного комплекса

Соколов А.П.

Статья научная

Обосновывается подход к рассмотрению лесного комплекса как сложной динамической системы, описываются некоторые возможные методы и инструменты анализа и синтеза его структуры в функциональном, процессном, организационном и управленческом аспектах.

Бесплатно

Снижение интенсивности изнашивания режущего инструмента для древесины

Константинов Валерий, Борисов Вячеслав, Пахомов Павел

Статья научная

В статье предложена методика оценки величины износа режущего инструмента, позволяющая объективно выбрать рациональный метод повышения износостойкости. Опираясь на сравнение теоретических направлений изучения процесса резания, выбрано направление поиска оптимального метода повышения стойкости инструмента для резания древесины. На примере исследования изнашивания режущих кромок дисковых пил рассмотрен актуальный вопрос повышения стойкости дереворежущего инструмента. Приведён краткий обзор методов снижения изнашивания инструмента при обработке древесины, отмечены недостатки. Использование химико-термического метода связано с нагревом и образованием окалины на поверхности инструмента. Лазерная термическая обработка, заключающаяся в воздействии луча оптического квантового генератора (лазера) на режущие кромки инструмента с образованием упрочнённого поверхностного слоя, является одним из перспективных методов повышения износостойкости круглых пил. Эффективность упрочнения круглых пил методом лазерной термической обработки характеризуется шириной, глубиной и твёрдостью формируемого закалённого слоя прикормочных зон. Метод предварительного облучения поверхности лазером наиболее эффективен, обеспечивает упрочнение режущего инструмента за счёт образования в поверхностном слое структуры мартенсита, эффект от обработки сохраняется на 2-3 переточки. Рассмотрена возможность оценки износа режущего инструмента не объёмом снесённого металла, а размерами радиуса режущей кромки. Сделана попытка объяснить влияние степени заострения инструмента на процесс его внедрения в древесину. Наглядно показана возможность внедрения режущей кромки инструмента в древесину в зависимости от создаваемого удельного давления, т. е. от величины радиуса режущей кромки, от затупления вследствие изнашивания резца. Увеличенный в результате изнашивания радиус кромки требует для внедрения кромки резца в древесину существенного повышения силы резания, приводит к повышению энергетических затрат пиления, снижению качества обработанной поверхности. В работе оценку интенсивности изнашивания инструмента как приращение размера радиуса режущей кромки предложено осуществлять не в абсолютных значениях, а в относительных величинах для каждого этапа наблюдений. Исследование интенсивности изнашивания режущего инструмента в относительных значениях позволило выделить две стадии изнашивания: интенсивный и монотонный износ. На первой стадии происходит усиленное истирание, пластическая деформация и выкрашивание режущих кромок, сглаживание поверхности инструмента. На последующей стадии монотонного изнашивания радиус увеличивается, удельное давление уменьшается, и изнашивание замедляется. Использование относительных значений приращения радиуса режущей кромки позволяет дать объективную оценку эффективности исследуемых методов повышения стойкости режущего инструмента.

Бесплатно

Снижение удельного простоя лесозаготовительной техники в техническом обслуживании и ремонте

Букреев Вадим Юрьевич, Козлов Вячеслав Геннадиевич, Скрыпников Алексей Васильевич, Мануковский Андрей Юрьевич

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

Совершенствование балансной схемы водопотребления деревообрабатывающего предприятия

Графова Елена О., Гольденберг Полина Г., Зайцева Мария И.

Статья научная

Одним из определяющих факторов ресурсосбережения крупного предприятия является баланс водоснабжения и водоотведения. На разных этапах производства требуется применение воды разного качества. Не менее строгие требования предъявляются при спуске производственных стоков. При наличии у предприятия собственного выпуска стоков в водный объект, недостаточно очищенный сточные воды могут оказывать негативное влияние на водоем. Плата за сброс неочищенных стоков может многократно превышать прибыль самого предприятия. Анализ производственных процессов и совершенствование схемы водоотведения позволяют снизить негативную нагрузку на водоем. Приведен пример расчета размера вреда причиненному Онежскому озеру. Стоимость строительства системы доочистки составляет 25 % от размера штрафных санкций природоохранных служб за сброс недостаточно очищенных стоков.

Бесплатно

Совершенствование конструкции лункообразователя Л-2У

Цыпук А.М., Эгипти А.Э., Родионов А.В.

Статья научная

Описаны результаты исследований по совершенствованию лункообразователя Л-2У как базовой машины для комплексной технологии лесовосстановления (комбинирование посадки леса, посева и мер содействия естественному восстановлению на вырубке).

Бесплатно

Совершенствование методики программного определения объёма партии круглых лесоматериалов для повышения точности результатов её применения

Куницкая Ольга Анатольевна, Беляев Николай Львович, Хитров Егор Германович

Статья научная

Проблема повышения точности и автоматизации учёта круглых лесоматериалов по-прежнему стоит достаточно остро. В отечественной и зарубежной практике используются различные ручные поштучные методы измерения объёма, как с учётом, так и без учёта коры. К ним относятся метод концевых сечений, метод серединного сечения, метод усечённого конуса. В то же время всё чаще используются автоматизированные методы, чаще всего секционный. Развиваются и групповые методы определения объёма. В дополнение к ручному штабельному методу в учётной практике используются весовые методы, построение 2-D- и 3-D-моделей на базе фотографической и лазерной съёмки. Однако весьма часто отсутствует нормативное регулирование вопросов учёта лесоматериалов: какой метод и когда применять, какие погрешности измерений допустимы, что делать с расхождениями и т. п. К настоящему времени разработаны пакеты прикладных программ, основанные на машинном зрении, которые позволяют существенно сократить трудоёмкость операций по измерению объёмов круглых лесоматериалов в плотном штабеле или на автолесовозе. В статье показано, что при программном определении объёма хвойных и лиственных лесоматериалов непосредственные оценки завышены по сравнению с контрольными показателями. Распределение относительных отклонений оценок от контрольных значений не подчиняется нормальному закону распределения. В результате анализа выборки партий лиственных лесоматериалов получена регрессионная модель, предназначенная для корректировки программной оценки объёма партии с учётом объёма, среднего диаметра и числа брёвен. Использование данной модели позволяет повысить точность программной оценки по сравнению с контролем. Работа выполнена в рамках деятельности научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.

Бесплатно

Совершенствование процесса измельчения мясо-рыбного сырья

Гаврилов Тиммо А.

Статья научная

Статья посвящена актуальной проблеме низкой эффективности процесса измельчения мясо-рыбного сырья. Приведены основные недостатки оборудования применяемого для измельчения мясо-рыбного сырья. Предложены конструктивно-технологические решения по совершенствованию процесса измельчения мясо-рыбного сырья, которые легли в основу нового аппаратного комплекса для измельчения мясо-рыбного сырья. Разработана конструкция и функциональная схема аппаратного комплекса для измельчения мясо-рыбного сырья. Аппаратный комплекс обеспечивает значительное снижение трения в режуще-транспортирующем механизме, совмещение операций транспортирование и измельчение мясо-рыбного сырья, его поступательное и многоступенчатое измельчение, непрерывную подачу в измельчитель, постоянный контроль и регулирование параметров процесса загрузки и переработки мясо-рыбного сырья. Все это позволяет повысить ресурсо- и энергоэффективность, надежность и степень автоматизации процесса измельчения мясо-рыбного сырья.

Бесплатно

Совершенствование уплотнительных устройств гидроцилиндров лесных машин

Попиков П.И., Посметьев В.И., Федяинов С.И.

Статья научная

Описана новая конструкция уплотнения гидроцилиндра захвата для трелевки поваленных деревьев и приведены результаты лабораторных исследований.

Бесплатно

Современные подходы к управлению трудовыми ресурсами в АПК Ивановской области

Баринова Елена А., Зотова Елена Ю., Зубкова Татьяна В.

Статья научная

Актуальность проблемы развития и управления трудовыми ресурсами заключается в том, что трудовой потенциал должен рассматриваться как конкретный фактор производства, который надо рационально размещать, всесторонне развивать, мотивировать вместе с другими ресурсами, чтобы достичь стратегических целей предприятия. В настоящее время предприятия более восприимчивы к запросам потребителей. По мнению многих сотрудников предприятий, продвижение по службе или же достижение каких-либо собственных (личных) целей, возможно лишь в случае миграции сотрудников в более престижную отрасль. Целью социологических исследований являлось изучение современного состояния и подходы к управлению трудовыми ресурсами в агропромышленном комплексе Ивановской области. Для достижения поставленной цели в процессе исследования решались следующие задачи: исследование сложившейся в сельском хозяйстве системы материального стимулирования; изучение специфики сезонности труда; изучение наличия и движения рабочей силы в сельском хозяйстве по Ивановской области; анализ долгосрочной целевой программы для создания благоприятных социально-экономических условий управления персоналом; интерпретация результатов изучения социальной сферы; разработка мероприятий по совершенствованию системы управления персоналом. В процессе изучения намеченной проблемы были использованы сравнительный анализ - данные по РФ и по Ивановской области; Ивановской области в целом и по отдельным муниципальным районам; статистический анализ данных кадровых служб Ивановской области, Центра занятости населения по Ивановской области и Федеральной службы статистики, а также математические расчеты.

Бесплатно

Современные системы машин и технологии заготовки древесины и лесовосстановления в условиях горных лесосек

Каляшов Виталий Анатольевич, До Туан Ань, Хитров Егор Германович, Григорьева Ольга Ивановна, Гурьев Александр Юрьевич, Новгородов Дьулус Васильевич

Статья научная

Во многих странах мира достаточно большие запасы лесных ресурсов находятся на горных склонах. Такие природно-производственные условия характерны для Дальнего Востока Российской Федерации, многих стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР), в т. ч. Социалистической Республики Вьетнам, США, ряда европейских стран (Чехия, Австрия и т. д.). Работы по заготовке древесины и лесовосстановлению в условиях горных лесосек существенно снижают производительность и повышают риски для людей и техники, если не использовать специально приспособленные для этих условий системы машин и технологические процессы. Во многих индустриально развитых странах мира преобладают машинные способы заготовки древесины и лесовосстановления, включая освоение лесов на горных склонах. В ряде стран АТР до сих пор преобладает использование ручного труда для выполнения рассматриваемых работ. При помощи специальных технических средств, таких как интегрированные в трансмиссию лесных машин лебёдки, самоходные лебёдки, современные канатные установки, возможно эффективное освоение лесов на достаточно крутых склонах. При этом надо учитывать, что экосистемы горных лесов являются очень ранимыми, при неправильном проведении работ на них могут возникать и быстро развиваться процессы водной и ветровой эрозии. В статье рассмотрены современные технические средства для заготовки древесины и лесовосстановления в условиях горных лесосек, позволяющие существенно повысить эффективность этих работ и минимизировать негативные экологические последствия. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.

Бесплатно

Сопоставление результатов экспериментальной оценки площади неокоренной поверхности опытных образцов с расчетными данными по фотоснимкам

Куницкая Дарья Е.

Статья научная

Автоматизация сортировки балансов после окорочного барабана позволяет значительно повысить эффективность работы древесно-подготовительных цехов деревоперерабатывающих предприятий, потребляющих большое количество древесины в виде технологической щепы. В статье представлены результаты экспериментальных исследований по автоматической оценке площадей окоренных и неокоренных поверхностей балансов, выходящих из окорочного барабана.

Бесплатно

Сортиментная заготовка леса в Республике Карелия

Печерин В.В., Чикулаев П.С.

Статья научная

Приводятся история и анализ развития сортиментной технологии заготовки древесины в Республике Карелия.

Бесплатно

Сортообразующие пороки круглых лесоматериалов сосны и ели из подзон северной и средней тайги Карелии

Пеккоев Алексей Н., Кононов Артм С.

Статья научная

Практика лесопиления показывает, что такие дефекты, как пороки формы ствола, крупные сучья, грибные поражения, химические окраски, трещины, механические повреждения, могут оказывать влияние на сортность древесины и стоимость конечной продукции. Цель данной работы - исследовать встречаемость сортообразующих пороков древесного сырья в партиях поставок на одно из ведущих деревообрабатывающих предприятий Карелии. Объектом исследования служили круглые лесоматериалы основных лесообразующих пород, заготовленные в северо- и среднетаёжной подзоне Карелии. Анализ показал, что основными видами пороков, понижающими сортность сосновых лесоматериалов, поступивших из подзоны средней тайги, являются крупные сучья, кривизна, гниль. Сортность пиловочных брёвен сосны из северотаёжной подзоны снижается в основном из-за синевы и гнили. Для елового пиловичника примерно в равной доле характерны кривизна и гниль, вне зависимости от подзоны, где была заготовлена древесина. Даны рекомендации лесозаготовительным компаниям по повышению рентабельности рубок, а также внесены предложения для предприятий деревоперерабатывающей промышленности, касающиеся приёмки соснового и елового древесного сырья и реализации полученной пилопродукции.

Бесплатно

Состояние и охрана коренных лесов в Республике Коми

Пахучий В.В.

Статья научная

Приводится краткое описание состояния и охраны коренных лесов в Республике Коми.

Бесплатно

Состояние и перспективы направления процесса обезвоживания и пропитки древесного сырья

Патякин В.И., Костин И.В.

Статья научная

Одним из направлений развития лесной отрасли является опыт использования фундаментальных исследований, направленных на создание принципиально новых технологических процессов обезвоживания, пропитки и модифицирования древесины с целью повышения ее качественных и потребительских свойств.

Бесплатно

Сравнение показателей взаимодействия с грунтом и проходимости колесных и колесно-гусеничных движителей

Хитров Егор Германович, Котенев Евгений Викторович

Статья научная

Цель нашего исследования - сравнить оценки глубины колеи, тягово-сцепных свойств и проходимости колесного и колесно-гусеничного движителя, получаемые с помощью уточненной математической модели взаимодействия эластичного штампа с деформируемым полупространством. Исследование базируется на положениях теории движения автотранспорта в условиях бездорожья и механики грунтов; при определении количественных показателей использованы численные методы интегрирования и решения уравнений; для получения инженерных зависимостей осуществлен вычислительный эксперимент с аппроксимацией расчетных данных. Показано, что при типовых параметрах движителя, на слабонесущих почвогрунтах колесные и колесно-гусеничные форвардеры весом более 0,1 МН (10,0 т) образуют колею глубже 0,1 м. Потеря опорной проходимости у колесных машин на слабонесущем почвогрунте происходит при весе машины свыше 0,115 МН (11,5 т). Установлено, что оснащение колесных машин моногусеницами позволит сохранить опорную проходимость на слабонесущих почвогрунтах. На почвогрунтах средней прочности допустимый вес колесного форвардера, при котором глубина колеи не превысит 0,1 м, составляет 0,285 МН (28,5 т), допустимый вес колесно-гусеничной машины - 0,355 МН (35,5 т). Таким образом, установлено, что при работе на почвогрунтах средней прочности, при необходимости сохранить напочвенный покров, колесные машины с рабочим весом свыше 0,285 МН (28,5 т) следует оснащать моногусеницами. Потеря опорной проходимости на почвогрунтах средней прочности происходит при суммарном весе колесного форвардера свыше 0,305 МН (30,5 т). У колесно-гусеничных машин потеря опорной проходимости не прогнозируется. Таким образом, установлено, что при работе на почвогрунтах средней прочности, колесные форвардеры с рабочим весом свыше 0,305 МН (30,5 т) следует оснащать моногусеницами. В статье приводятся формулы для приближенного определения глубины колеи, коэффициента сопротивления движению, коэффициента сцепления и среднего давления колесного и колесно-гусеничного движителя на лесной почвогрунт при варьировании ширины и диаметра колеса, давления в шине и нагрузки на движитель, которые могут использоваться на начальном этапе подбора допустимых параметров движителя в зависимости от физико-механических свойств лесного почвогрунта.

Бесплатно

Сравнение технологий искусственного лесовосстановления (на примере Республики Карелия)

Родионов А.В., Цыпук А.М., Эгипти А.Э.

Статья научная

Приводится краткое описание результатов сравнительного анализа технологий искусственного лесовосстановления, применяемых в Республике Карелия, с технологией на базе лункообразователя Л-2У. Обосновывается применение лункообразователя Л-2У как базовой машины для лесовосстановления (посадки леса, посева, выполнения мер содействия естественному восстановлению на вырубке).

Бесплатно

Сравнение технологий лесозаготовок: производительность и затраты

Коновалов А.П.

Статья научная

В статье сравниваются методы лесозаготовок в лесозаготовительных предприятиях Республики Карелия по производительности и прямым эксплуатационным затратам.

Бесплатно

Журнал