Введение к работе
/
Актуальность темы. В условиях перехода к рыночной экономике структура лесопромышленного комплекса претерпела существенные изменения. Экономическая реформа в РФ привела к массовому дроблению крупных лесозаготовительных предприятий, появлению новых, у которых лесозаготовки не являются главной сферой деятельности. Возникло большое число предприятий, средний годовой объем лесозаготовок у которых не превышает 10 тыс. м3. В этих условиях эксплуатация дорогостоящего нижнескладского оборудования не эффективна. Для таких предприятий не подходят разработанные ранее системы машин. В этих условиях должны быть изменены принципы комплектования машин, технологии и организации заготовки и обработки древесины. В связи с этим актуальной задачей развития является разработка технологических процессов и технических средств механизации лесозаготовок малого объема.
Предлагаемая технология заготовки и переработки древесины базируется на использовании комплекта специализированного малогабаритного оборудования.
Разработанная ресурсосберегающая технология обеспечивает полное рациональное использование всей биомассы отведенной в рубку лесосеки с выработкой качественной конкурентоспособной ле-сопродукции, на базе системы мобильных и экологически безопасных лесных машин при проведении малообъемных рубок.
Цель работы. Обоснование параметров машин и технологии, обеспечивающих эффективность заготовки и переработки древесины в малых объемах.
Объект и предмет исследований. Объектом исследований является технологический процесс малообъемных лесозаготовок, выполняемый специализированным малогабаритным оборудованием. Предметом исследований являются лесонасаждения, технологические циклы и математическая модель функционирования оборудования и выполненная на их основе ЭВМ-программа.
Методы исследований. Применялись методы статистического, имитационного и экономико-математического моделирования. При проведении эксперимента использовался метод хронометражных наблюдений.
Научная новизна. Выполнен статистический анализ лесного фонда Таватуцкого лесничества Невьянского лесхоза Свердловской области, рассчитана сортиментная структура предприятия. Разработаны варианты технологического процесій jui и і имд. И„ ^докботки
I »
О»
4 древесины на базе малогабаритного оборудования и имитационные модели их функционирования.
Экспериментальные исследования позволили установить технологические параметры функционирования машин и оборудования при малообъемных лесозаготовках: законы распределения длительности циклов, объемов пачек, продолжительности операций, характеристики потоков предмета труда в зависимости от природно-производственных условий.
Впервые разработана имитационная модель технологического процесса малообъемных лесозаготовок.
Предложена экономико-математическая модель технологических процессов при трелевке деревьев, хлыстов и сортиментов малогабаритным трактором.
Практическая значимость. Разработанные системы машин и технологические схемы на базе малогабаритной техники обеспечивают процесс механизации малообъемных лесозаготовок с трелевкой деревьев, хлыстов и сортиментов, а также переработку древесины на пилопродукцию. Представленная методика дает возможность рассчитать сортиментную структуру для имеющегося лесосечного фонда. Имитационные модели обеспечивают возможность прогнозирования результата работы (производительность) комплектов машин по предложенным технологическим схемам. Результаты расчета производительности могут быть использованы при нормировании труда.
Экономико-математическая модель функционирования системы машин позволяет на стадии проектирования малообъемных лесозаготовок определить их эффективность.
Апробация. Основные положения диссертационной работы использованы при выполнении тем: «Технология и оборудование для заготовки древесины и переработки ее на пилопродукцию и щепу», «Разработка технологии заготовки и переработки древесины на лесосеках и промежуточных складах для использования малыми предприятиями», включенных в федеральную целевую научно-техническую программу России «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2000-2006 г.г. блок 2 «Поисково-прикладные исследования и разработки» раздел «Экология и рациональное природопользование», финансируемых Минпромнауки РФ, а также обсуждались на научно-технической конференции «Наука - производству» в 2001 г., отражены в 7 опубликованных статьях.
Результаты исследования докладывались и были одобрены на научно-технической конференции Марийского государственного технического университета (2003 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей.
Реализация работы. Результаты исследования внедрены в Не-вьянском лесхозе Свердловской области при трелевке деревьев, хлыстов и сортиментов с годовым объемом заготовки и переработки древесины, соответственно, 5000, 5600 и 3800 м3 и переработке древесины на пиломатериалы в объеме, соответственно, 1700, 1760 и 1060 м3. Удельные затраты на заготовку сортиментов составили 47,2,45,8, 52,6 руб./м3.
Выносимые на зашиту научные положения.
1.Результаты статистического анализа, выявленные на его основе законы распределения параметров древостоя и сортиментную структуру лесосечного фонда Невьянского лесхоза Свердловской области.
2.Разработанные комплекты машин и технологические схемы заготовки и переработки древесины на базе малогабаритной техники.
З.Результаты производственных испытаний трех вариантов малообъемных лесозаготовок на базе бензопилы, мини-трактора и лен-точнопильной установки в виде параметров потоков поступления сырья в обработку, законов распределения значений продолжительности обработки предметов труда в зависимости от природно-производственных условий.
4.Алгоритм и имитационная модель функционирования системы машин в процессе заготовки и переработки древесины в малых объемах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка используемой литературы и 3 приложений. Объем работы изложен на 142 стр. и включает 30 иллюстраций, 30 таблиц и списка литературы из 126 наименований.
