Статьи журнала - Resources and Technology
Все статьи: 384
Статья обзорная
На основании анализа путей эффективного использования ресурсов при подготовке круглых лесоматериалов к переработке на щепу сделан вывод о необходимости проведения комплексного исследования причины образования некондиционной щепы. Качество древесного сырья, технология его сортирования и раскроя перед подачей на окорку оказывают влияние на объем потерь и качество щепы. В этой связи рациональной будет сортировка лесоматериалов по диаметру, длине, степени механических и биологических повреждений, а также предварительная сортировка бревен с учетом расстояния между пилами слешера, позволяющая получать балансы стандартной длины. Использование слешера для распиловки лесоматериалов на балансы неизбежно приводит к образованию коротких отрезков бревен. Эти отрезки при существующих технологиях не могут быть эффективно переработаны в технологическую щепу. Необходимо либо устанавливать специальные линии для переработки коротких отрезков бревен, либо на стадии распиловки длинных бревен исключать их образование. Конструкции транспортного оборудования и корообдирочного барабана требуют доработки с учетом больших различий размерных характеристик балансов. Процессы измельчения балансов и последующей сортировки полученной щепы должны иметь возможность регулировки с учетом параметров перерабатываемого сырья. Рубительные машины и сортировки щепы древесно-подготовительного производства требуют конструктивной доработки. Комплексное решение этих задач позволит сократить количество древесных отходов, уменьшить затраты энергоресурсов, повысит уровень ресурсосбережения на всех стадиях производства.
Бесплатно
Компьютерный инструмент поддержки принятия решений «калькулятор объемов лесосечных отходов»
Краткое сообщение
В статье приводится описание компьютерной программы, предназначенной для поддержки принятия решений при использовании лесосечных отходов в качестве сырья для производства древесного топлива.
Бесплатно
Критерии оценки уровня надежности водителей лесовозных автопоездов
Статья научная
В статье установлены критерии оценки уровня надежности водителей лесовозных автотранспортных средств: производительность, экономичность, безопасность. Недостаточная квалификация водителей – одна из основных причин, вызывающих дорожно-транспортные происшествия.
Бесплатно
Культуры сосны на осушенных болотах южной Карелии
Статья научная
В статье представлены результаты изучения состояния и роста 20-30-летних культур сосны обыкновенной в южной части Республики Карелия (среднетаежная подзона) на осушенных болотах разных типов. Выявлены причины, определяющие состояние и продуктивность культур сосны в различных условиях произрастания, и предложены мероприятия по оптимизации искусственного лесовосстановления на осушенных болотах.
Бесплатно
Лесное машиностроение в 90-летней истории Карелии
Краткое сообщение
В статье кратко изложена история ГСКБ ОАО «ОТЗ» от возникновения до прекращения его деятельности, его роль в механизации лесозаготовок страны путем создания тракторов семейства «Онежец», роль конкретных работников в этой деятельности и их сотрудничество с ЛИФом ПетрГУ.
Бесплатно
Лесные ресурсы и заготовка древесины в странах - бывших республиках СССР
Статья научная
Изложены результаты анализа данных мировой и отечественной статистики по имеющимся лесным ресурсам в странах СНГ, Балтии и России. Показаны преимущества и недостатки лесопользования в нашей стране по сравнению с ближайшими соседями.
Бесплатно
Лесозаготовки: взгляд в будущее
Статья научная
Рассмотрены пути развития техники и технологии лесозаготовок начиная с половины прошлого века до настоящего времени и выдвинуты предпосылки появления новых технологий.
Бесплатно
Лесоинженерный факультет в Болонском процессе
Статья научная
Рассматривается вопрос перехода обучения на лесоинженерном факультете Петрозаводского университета на многоуровневую подготовку специалистов лесного комплекса.
Бесплатно
Лесопромышленный комплекс Республики Коми: проблемы и перспективы
Краткое сообщение
Рассмотрены перспективы развития лесопромышленного комплекса Республики Коми. Проведен анализ состояния предприятий лесозаготовительной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной отраслей.
Бесплатно
Лизинг как эффективный финансово-кредитный механизм инвестирования предприятия
Статья научная
Исследованы реальные финансово-кредитные механизмы инвестирования техники для лесозаготовительного предприятия, организованного в Тверской области на базе шести северо-восточных районов
Бесплатно
Статья научная
При выращивании полноценных и долговременных лесных культур к одному из мероприятий по уходу за искусственно воспроизводимым лесом относится организация и выполнение работ по его осветлению. Срезание или вырубание нежелательной древесно-кустарниковой поросли ручным или механизированным способом зачастую приводит к её возобновлению ввиду оставшихся в почве корней. Одним из перспективных способов механизированного осветления лесных культур, обеспечивающим невозобновление произрастания нежелательной растительности на очищаемой территории, является способ удаления нежелательной поросли вместе с корневой системой, осуществляемый, например, путём воздействия на неё рабочего органа, закреплённого на конце стрелы манипулятора многофункциональной машины. С учётом ранее полученных авторами статьи результатов по моделированию траекторий движения характерных точек звеньев манипулятора и крайних точек выдернутой поросли, авторы в данной статье, с целью определения оптимальных значений конструктивных и технологических параметров манипулятора с размещённым на его конце рабочим органом, разработали математическую модель, учитывающую ряд динамических режимов воздействия указанных технических средств на нежелательную поросль. Выполненное в данном исследовании моделирование было основано в целом на методах классической механики. Для обоснования динамических параметров манипулятора и рабочего органа авторами разработан ряд расчётных схем с указанием координат расположения центров тяжести элементов манипулятора, действующих внешних сил (в том числе, движущих моментов и моментов сопротивления, а также сил трения и сил тяжести). Авторами составлен ряд дифференциальных уравнений движения элементов манипулятора, зависящих от времени, показаны зависимости для моментов инерции данных элементов, создана имитационная модель манипулятора при его воздействии на поросль в среде динамического моделирования сложных технических систем. На основании разработанной математической модели для ряда начальных условий рассчитаны массовые характеристики звеньев манипулятора, построен ряд графиков динамического воздействия на элементы манипулятора, сделаны выводы и определены направления дальнейшего применения полученной имитационной модели.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается возможность применения автоматических креново-тангажных выравнивателей в опорно-поворотных устройствах гидроманипуляторов автолесовозов с целью повышения их производительности и уровня безопасности погрузочно-разгрузочных работ в лесном комплексе. Дан анализ существующих и перспективных конструкций выравнивателей опорно-поворотных устройств гидроманипуляторов лесозаготовительных машин. Рассмотрены результаты исследования рабочих режимов гидропривода выравнивателя опорно-поворотного устройства валочно-пакетирующей машины ЛП-19 Б, в результате которых установлено, что в пуско-тормозных режимах наблюдаются частоты колебаний давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах выравнивателя в диапазоне 69,9-994,0 с-1 для высоких частот и 2,5-2,8 с-1 для низких частот, при этом коэффициент динамичности находился в пределах 1,00-4,53. Полученные результаты исследования не могут быть в полной мере применены к выравнивателям опорно-поворотных устройств гидроманипуляторов автолесовозов, потому что выравнивающие системы валочно-пакетирующих машин контактируют с корпусом машины, а аутригеры автолесовозов опираются на грунт. Разработаны математические модели рабочих режимов гидропривода подъёма стрелы и аутригеров гидроманипулятора типа ЛВ-190 автолесовоза с подключением автоматического креново-тангажного выравнивателя, которые позволяют получить временные зависимости давления в рабочих полостях гидроцилиндров стрелы и аутригеров при их раздельном и совместном подключении; текущее угловое перемещение опорно-поворотного устройства и стрелы манипулятора. Предварительный анализ математических моделей, проведённый с помощью компьютерной программы и экспериментальных исследований динамики гидропривода на стендовом гидроманипуляторе ЛВ-210, показал, что по временным зависимостям давления в полостях гидроцилиндров стрелы и аутригера, а также углам наклона опорно-поворотного устройства и подъёма стрелы манипулятора можно дать оценку влияния гидропривода автоматического выравнивателя на динамические режимы и устойчивость гидроманипулятора автолесовоза при различных условиях эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведена постановка задачи синтеза расписаний работы комплексов лесозаготовительных машин, включающая распределение комплексов по делянкам, запланированным к освоению в расчётном периоде, с учётом графиков поставок каждого конкретного вида продукции конечным потребителям, а также с учётом различных технических и технологических ограничений. Разработана математическая модель описываемой задачи и предложен численный метод решения, основанный на применении метаэвристического метода имитации отжига и «жадных» алгоритмов. Проведено сравнение нескольких вариантов алгоритма решения поставленной задачи, в результате которого лучшим признан метод с применением территориальной кластеризации делянок. Результаты апробации алгоритма на реальных данных подтверждают возможность снижения затрат на перебазирование комплексов лесозаготовительных машин с выполнением всех необходимых технологических ограничений. Научные результаты, представленные в статье, использованы при разработке программной системы планирования и управления лесозаготовительным предприятием «Opti-Wood» компании Opti-Soft.
Бесплатно
Статья научная
В современных экономических условиях, учитывая принципы устойчивого развития территорий лесного фонда, перед лесной отраслью стоит задача обеспечения многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощимого лесопользования. Очевидно, что одним из ключевых факторов достижения устойчивого управления лесопользованием является эффективность управления стоимостью лесных благ как объектов национального богатства. Данное обстоятельство обусловливает необходимость определения величины показателя суммарной стоимости ресурсов леса. При этом транспортная сеть на территории лесного фонда (ТСЛФ) имеет решающее значение, поскольку без неё невозможен любой вид лесопользования, а следовательно, и аспект преобразования стоимости лесных ресурсов в части валовой выручки от их реализации. Соответственно, транспортная доступность лесных земель является основным фактором при определении оценки ресурсного потенциала территорий лесного фонда. Таким образом, в условиях соблюдения принципов устойчивого развития лесных территорий одной из ключевых задач является разработка моделей определения величины суммарной стоимости лесных благ на основе комплексного подхода в условиях многоцелевого лесопользования с учётом уровня развития лесотранспортной сети. В этой связи в данной статье произведён анализ основных методологических подходов к общей экономической оценке ресурсов леса. Посредством произведённого анализа выявлено, что существующие методики оценки общей стоимости лесных благ, в основном, ориентированы на аспект рубок спелых и перестойных насаждений. Прочие виды лесопользования и так называемые «невесомые полезности лесов» либо не учитываются, как и уровень развития транспортной сети, либо методы их учёта недостаточно проработаны. Данное обстоятельство является причиной возможности недооценивания ресурсного потенциала лесных территорий, что, в свою очередь, может привести к утрате лесоучастков, ценных как экономически, так и экологически. В этой связи актуальным научным направлением становится разработка комплексной модели расчёта общей экономической стоимости лесных благ в динамической постановке с учётом уровня развития транспортной сети на территории лесного фонда на базе эколого-экономического критерия. В основе представленного в статье методологического аппарата лежит инструментарий экономико-математического моделирования в контексте комбинаторного подхода с учётом динамики входных параметров. Модель представлена с помощью подробного описания всех входящих в неё зависимостей, отмечены преимущества её применения.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях управления лесами и ведения лесного хозяйства особое значение приобретают вопросы не только рациональности в аспекте многоцелевого лесопользования, но и сохранности лесов. Данная сохранность во многом зависит от качества функционирования системы охраны и защиты лесов от пожаров в целом, и от рационального размещения пожарно-химических лесных станций в частности. Так как, именно, лесные пожары являются главным дестабилизирующим фактором состояния лесных экосистем, в борьбе с которыми особое значение имеет уровень развития транспортной сети на территории лесного фонда. Следовательно, совершенствование и разработка инструментов повышения эффективности охраны лесов от пожаров с учетом уровня развития лесотранспортной сети является одной из первостепенных задач лесной отрасли. В этой связи в статье: обозначена необходимость скорейшей ликвидации очагов горения при возникновении лесных пожаров; определены причины неэффективности доставки наземных сил и средств пожаротушения к очагам возгорания; отмечены возможные рычаги повышения эффективности наземной охраны лесов; указана роль оптимального месторасположения пожарно-химических станций в процессе достижения эффективности функционирования системы охраны и защиты лесов от пожаров; разработана математическая модель определения оптимального месторасположения лесных пожарно-химических станций с учетом уровня развития транспортных сетей на территории лесного фонда, обозначены ее преимущества и область применения. В основу методологической разработки положены инструментарии экономико-математического моделирования, теории вероятности, комбинаторики и элементы теории массового обслуживания на базе поиска центра тяжести потокового процесса.
Бесплатно
Статья научная
При рубках ухода за лесом в лесостепной зоне России нередко применяются бесчокерные трелёвочные устройства в агрегате с колёсными сельскохозяйственными тракторами. При этом во время движения трактора с вышеозначенным агрегатом по неровностям рельефа на вырубках зачастую возникают негативные колебания, которые вызывают скачки рабочей жидкости в гидросистеме, и общие высокие динамические нагрузки, снижающие, в свою очередь, надёжность как технологического оборудования, так и тягового агрегата. Одним из вариантов снижения динамических нагрузок и энергозатрат является применение энергосберегающего (рекуперативного) гидравлического привода с гидроаккумулятором. Целью исследования является разработка нового бесчокерного трелёвочного захвата и математической модели, учитывающей внешние и внутренние силы, действующие на трелюемую пачку древесины, а также параметров энергосберегающего гидропривода, позволяющего обеспечить снижение динамической нагруженности и энергоёмкости рабочих процессов. Авторами статьи предложена новая конструктивно-технологическая схема бесчокерного трелёвочного захвата с энергосберегающим гидроприводом, защищённая патентом Российской Федерации на изобретение. Представлена математическая модель, учитывающая не только внешние и внутренние силы, действующие на трелюемую пачку древесины, но также и параметры энергосберегающего гидравлического привода. Рассмотрены рабочие процессы захвата вместе с пачкой древесины при переходных режимах разгона и торможения, которые описаны уравнением движения поршня гидроцилиндра рекуперации и уравнением расхода рабочей жидкости гидроцилиндра рекуперации с учётом перетечек в гидроаккумулятор при давлении выше предварительной зарядки. Рассмотрена задача Коши для нелинейной системы дифференциальных уравнений движения трелёвочного захвата с энергосберегающим гидроприводом. Получены теоретические временные зависимости давления рабочей жидкости и хода штока гидроцилиндра рекуперации, адекватность которых подтверждены результатами экспериментальных исследований на действующем лабораторном стенде бесчокерного захвата с энергосберегающим гидроприводом, со следующими проектными параметрами: давление предварительной зарядки гидроаккумулятора 5 МПа; рабочий объём гидроаккумулятора 0,005 м3; диаметр поршня гидроцилиндра 0,1 м; диаметр штока гидроцилиндра 0,04 м. Установлено, что система рекуперации энергии трелёвочного захвата снижает всплески давления рабочей жидкости при переходных процессах в 1,4-1,7 раза и позволяет запасать мощность в пределах 1,7-2,1 кВт.
Бесплатно
Математическая модель установившегося поворота гусеничного трелевочного трактора
Статья научная
В статье изложена методика построения математической модели установившегося поворота гусеничного трелевочного трактора, изготовленного на Онежском тракторном заводе
Бесплатно
Математические модели взаимодействия движителей машин с грунтами (обзор)
Статья научная
Предлагаемая статья представляет собой обзор и краткий анализ основных результатов, полученных отечественными и зарубежными исследователями в области изучения взаимодействия движителей колесных и гусеничных машин с опорными поверхностями движения. Рассмотрены математические модели, предназначенные для расчета показателей колееобразования и тягово-сцепных свойств движителей машин. Показано, что к настоящему времени научное описание процессов взаимодействия движителей машин с опорными поверхностями, лесными почвами и грунтами, необходимое для повышения технологической эффективности и снижения экологических рисков работы лесозаготовительной техники в сложных и особо сложных почвенно-грунтовых условиях, не завершено. Рассмотрены подходы к моделированию взаимодействия движителей лесных и лесозаготовительных машин с однородными опорными поверхностями, свойства которых остаются неизменными в процессе взаимодействия с движителями; подходы, в основном, используют упругую постановку задачи о вдавливании штампа-деформатора в полупространство. Приведен обзор накопленных эмпирических сведений по взаимодействию движителей машин с отдельными типами почв и грунтов. Рассмотрены апробированные подходы к получению практических зависимостей для определения показателей колееобразования и уплотнения почвогрунтов, тягово-сцепных свойств движителей при работе на однородных опорных поверхностях с неизменными свойствами (подходы базируются на идее обработки результатов вычислительных экспериментов). Установлено, что сравнительно слабо проработаны вопросы оценки показателей взаимодействия движителей колесных и гусеничных лесных машин с неоднородными опорными поверхностями (лесные почвогрунты и заболоченные грунты, вариативность свойств которых обусловлена слоистой структурой и неоднородностью плотности и влажности по глубине залегания слоев), свойства которых могут изменяться непосредственно под воздействием движителя (например, снег, уплотненный почвогрунт, почвогрунт лесосеки при многократном прохождении движителя по следу), при нелинейных взаимосвязях напряжения и деформации (возникающих при существенных деформациях опорной поверхности и вследствие реологических свойств почв и грунтов, динамических эффектов при воздействии на них движителей машин).
Бесплатно
Статья научная
В рамках надлежащего содержания ряда линейных инфраструктурных объектов (полос отвода автомобильных и железных дорог, охранных зон линий электропередачи, трасс газо-, нефте- и продуктопроводов и иных) нередко на их территориях осуществляют удаление произрастающей нежелательной древесно-кустарниковой растительности. Авторами статьи было установлено, что при организации и проведении указанных работ не уделяется должного внимания вопросам оценки их качества. Существующие способы и методы оценки качества работ по удалению нежелательной растительности не обеспечивают объективного суждения об эффективности выполненных мероприятий по очистке территорий инфраструктурных объектов от указанной растительности, при этом в качестве оценочного критерия практически повсеместно используется показатель густоты произрастающей на площади в 1 га растительности. Выявлено, что данный показатель, определяемый с большой долей субъективности, не всегда способен адекватно оценить степень зарастания обследуемой территории. Целью исследования являлась разработка математической модели оценки степени покрытия нежелательной древесно-кустарниковой растительностью территорий инфраструктурных объектов с обоснованием критерия, позволяющего оценить качество выполнения работ по удалению указанной растительности. Для реализации целей исследования авторами была разработана математическая модель, учитывающая предварительно выявляемые характеристики произрастающей растительности (количество экземпляров, площадь проекций крон) и параметры обследуемой территории (площадь исследуемого участка и фактическая площадь, на которой произведено удаление растительности) и иные параметры. В качестве выходного показателя разработанной математической модели авторами предложено использовать критерий непроектного покрытия территорий нежелательной растительностью. В статье представлен пример оценки качества выполняемых мероприятий по удалению растительности с территории полосы отвода железных дорог для ряда исходных данных. Разработанный авторами критерий непроектного покрытия территорий линейных инфраструктурных объектов нежелательной древесно-кустарниковой растительностью может быть применён при организации работ по удалению указанной растительности для обоснования применения необходимой системы машин и механизмов, а также при оценке качества выполнения работ по очистке территорий инфраструктурных объектов от нежелательной растительности.
Бесплатно
Статья научная
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
