Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Пошарников Ф.В. 1 Абрамов В.В. 1 Бондаренко А.В. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия», Воронеж

Для обоснования наиболее эффективной технологии трелевки необходимы достоверные показатели сравниваемых вариантов ее выполнения в конкретных условиях производства и природной среды. Существующие сегодня регрессионные зависимости для определения циклового времени трелевки не учитывают специфику работы техники на выборочных рубках ухода, а также не отражают влияние других существенных факторов (интенсивность рубки, ширина пасеки и схема ее разработки, способ трелевки и т.д.) по причине ограниченных возможностей используемого метода многофакторного планирования натурного эксперимента при их получении. Это вызывает необходимость глубокого исследования продолжительности трелевки с позиций системного подхода, для установления теоретических и экспериментальных связей расчлененных элементов затрат со всеми основными природными и технико-технологическими факторами влияния, а также друг с другом, учитывая особенности выполнения операции на выборочных рубках малого объема.

Статья в формате PDF

342 KB

лесозаготовительное производство

пасека

делянка

лесосека

трелевка древесины

1. Абрамов В. В. Имитационное моделирование работы трелевочных средств на выборочных рубках: деп. рукопись / Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2008. – 96 с.

2. Абрамов В. В. Трелевка леса в малолесных районах России : деп. рукопись / Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2005. – 63 с.

3. Абрамов В.В. Обоснование оптимальных параметров работы трелевочных средств на несплошных рубках // Лесотехнический журнал. – 2011. – № 1. – С. 76-79.

4. Абрамов В.В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Воронеж, 2009. –16 с.

5. Пошарников Ф.В., Абрамов В.В. Выполнение трелевки в условиях постоянного и непрерывного лесопользования // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. – МГУЛ, 2008. – №6. – С. 108-111.

6. Пошарников Ф.В., Абрамов В.В., Бондаренко А.В. Моделирование природных условий горной местности при исследовании первичного транспорта леса // Лесотехнический журнал. – 2011. – № 2. – С. 25-29.

Общее уравнение по определению времени цикла трелевки имеет следующий вид:

 ,                                          (1)

где       - продолжительность цикла работы трелевочной техники, с;

 - затраты времени на формирование воза, с;

- затраты времени на разгрузку воза, с;

  - транспортное время рейса, с;

  - среднее расстояние трелевки, м;

 - средняя скорость рабочего хода трелевочного средства, м/с;

 - средняя скорость холостого хода трелевочного средства, м/с.

Технология проведения несплошных рубок предполагает рассредоточенность лесоматериалов по ширине пасеки и соответственно перемещение их к волоку становится, возможно, только в единичном состоянии [2]. В связи с этим время формирования воза разделится на подтрелевку лесоматериалов к волоку ( ) и набор воза ( ):

,                        (2)

Время подтрелевки единичного лесоматериала к волоку техническим средством выразим следующим образом:

      (3)

где - затраты времени на прицепку подтрелевываемой древесины, с;

 - затраты времени на отцепку подтрелевываемой древесины, с;

 - затраты времени на маневры технического средства при его установке для выполнения подтрелевки, с;

 - затраты времени на подготовку к работе технологического оборудования подтрелевочной техники (опускание щита, растормаживание лебедки, разбор прицепного оборудования), с;

 - затраты времени на доставку прицепного устройства на полупасеку, с;

 - затраты времени на перемещение древесины с полупасеки к подтрелевочному средству на волоке (технологическом коридоре), с;

 - затраты времени на разворот прибывшей техники для подтрелевки, с;

 - средняя скорость доставки прицепного устройства на полупасеку, м/с;

 - средняя скорость подтрелевки древесины, м/с;

 - среднее расстояние подтрелевки, м;

,                                                  (4)

 - ширина пасеки, м;

 - ширина волока, м;

 - угол укладки дерева относительно трелевочного волока,

 - средняя длина подтрелевываемого лесоматериала, м.

Количество приемов подтрелевки единичного лесоматериала к волоку с одной технологической стоянки  ограничивается возможностями технологического оборудования техники, шириной пасеки, а также зависит от густоты насаждения и степени его изреживания [3]. Среднее количество приемов подтрелевки лесоматериалов в необходимом объеме трелюемого воза  зависит кроме этого от таксационной характеристики древостоя:

,                                                                              (5)

где - объем древесины подтрелевываемый с одной технологической стоянки, м³;

 - средний объем древесины подтрелевываемый за один прием, м³;

 - доля подтрелевываемой древесины с одной технологической позиции относительно рейсовой нагрузки технического средства .

Таким образом, время на подтрелевку лесоматериалов к волоку в необходимом объеме трелюемого воза примет следующий вид:

(6)

В условиях проведения несплошных рубок для подтрелевки лесоматериалов в необходимом объеме одной технологической стоянки, как правило, недостаточно, поэтому:

                 (7)

где  - время переезда подтрелевочной техники на смежную технологическую стоянку, с;

 - количество необходимых переездов на смежные стоянки для подтрелевки лесоматериалов в необходимом объеме трелюемого воза;

  - среднее расстояние переезда между технологическими стоянками, м;

  - средняя скорость переезда на смежные технологические стоянки.

Очевидно, что количество переездов  будет определяться как:

                           (8)

где  - количество технологических остановок для формирования пачки необходимого объема.

При этом объем древесины подтрелевываемый с одной технологической стоянки (рис. 1) можно выразить как:

            (9)

где - запас древостоя на 1 га, м³;

 - площадь лесосеки (зоны) обрабатываемой с одной технологической стоянки, м²;

 - степень интенсивности проводимой рубки;

 - ширина обрабатываемой ленты (ограничивается возможностями технологического оборудования  подтрелевочного средства и условия досягаемости лесоматериала), м.

Таким образом, учитывая вышесказанное, время  может быть выражено в следующем виде:

            (10)

а общее уравнение определения времени на подтрелевку лесоматериалов к волоку в необходимом объеме трелюемого воза примет следующий вид:

  (11)

Время набора подтрелеванной с пасеки древесины для последующей ее трелевки  выразим следующим образом:

           (12)

где   - затраты времени на подготовку к работе технологического оборудования трелевочной техники (опускание щита, растормаживание лебедки, разбор прицепного оборудования, раскрытие клещевого захвата), с;

 - затраты времени на оттаскивание тягово-собирающего троса вдоль волока для сбора трелюемого воза, с;

 - затраты времени на переходы прицепщика при чокеровке, с;

 - затраты времени на чокеровку лесоматериалов, с;

 - затраты времени на перемещение тягово-собирающего троса с зачокерованными лесоматериалами к трелевочному средству. с;

 - время затаскивание собранного воза на щит, с;

 - средняя скорость оттягивания каната для сбора лесоматериалов в необходимом объеме трелюемого воза, м/с;

 - средняя скорость перемещения зачокерованных лесоматериалов по волоку к трелевочному средству, м/с;

 - средняя длина оттягивания каната для сбора лесоматериалов в необходимом объеме трелюемого воза, с.

Среднюю длину оттягивания каната при сборе лесоматериалов в необходимом объеме трелюемого воза выразим следующим образом:

       (13)

В ситуации ограниченных возможностей технологического оборудования (по необходимой длине оттягивания каната) требуемый объем трелюемого воза будет формироваться в несколько приемов:

                (14)

где   - длина оттягивания тягово-собирающего троса исходя из возможностей технологического оборудования используемой техники, м.

Составляющие ,  и , при формировании необходимого объема трелюемого воза в несколько приемов соответственно :

              (15)

      (16)

Величины  и  могут быть представлены в следующем виде:

         (17)

где   - затраты времени чокеровку единичного лесоматериала, с;

 - время на переходы при чокеровке, отнесенное к единичному лесоматериалу, с;

 - средний объем заготавливаемого лесоматериала, м³;

 - среднее расстояние между лесоматериалами вдоль волока (при варианте с разрубкой технологических визиров = ), м;

 - средняя скорость перехода чокеровщика вдоль волока от одного лесоматериала к другому, м/с.

Таким образом, на основании вышесказанного время набора подтрелеванной с пасеки древесины для последующей ее трелевки можно выразить следующим образом:

   (18)

Затраты времени на разгрузку воза можно выразить следующим образом:

                (19)

где   - время сброса пачки деревьев на погрузочную площадку, с;

 - затраты времени на расчокеровку лесоматериалов, с;

 - затраты времени на подъем щита и сматывание собирающего каната, с;

 - продолжительность маневров трелевочного средства при выполнении окучивания лесоматеривалов на погрузочной площадке, с;

 - продолжительность маневров трелевочного средства при выравнивании комлей лесоматериалов, с.

В результате проведенного исследования продолжительности трелевки получен математический аппарат для создания имитационных моделей [1, 4, 6] по определению производительности различных вариантов трелевочной техники, в широко меняющихся условиях производства и природной среды позволяющий в полной мере изучить характер воздействия и степень значимости различных факторов влияния с последующим их обоснованием для оптимизации.

Рецензенты:

Никулин С.С., д.т.н., профессор, профессор кафедры инженерной экологии и техногенной безопасности ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», г. Воронеж.

Казаров К.Р., д.т.н., профессор, профессор кафедры сельскохозяйственных машин ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ», г. Воронеж.

Библиографическая ссылка