Введение к работе
Актуальность темы. Главными принципами ведения лесного хозяйства и лесоэксплуатации в настоящее время являются непрерывное и неис-тощительное пользование лесной продукцией. При этом важная роль принадлежит лесотранспорту, который в значительной мере определяет экономическую доступность лесоматериалов на участках лесного фонда и возможность эффективного лесопользования.
При заготовке лесоматериалов на малых разрозненных лесосеках, при рубках промежуточного пользования концентрация лесоматериалов на погрузочных пунктах незначительна. Поэтому применение самоходных лесопогрузочных машин малоэффективно. В этих условиях целесообразно применять для вывозки лесоматериалов автотранспортные средства, оборудованные механизмами для самозагрузки. Эта проблема имеет весьма важное значение и для условий Республики Марий Эл. При этом основными задачами, требующими первоочередного решения, являются: рационатьное формирование лесовозных автопоездов, выбор типа пщроманипулятора и его размещение на транспортном средстве, размещение на подвижном составе технологической остнастки и лесоматериалов, определение полезной рейсовой нагрузки, обеспечивающей нормативную загрузку транспортных единиц, совершенствование технологии работы лесотранспорта, определение и нормирование затрат времени на погрузочно-разгрузочные операции.
Цель работы. Целью данной работы является обоснование технологических параметров самозагружающихся автомобильных транспортных средств для вывозки сортиментов и разработка мероприятий, способствующих повышению эффективности их работы, лучшему использованию их грузовых возможностей, меньшему воздействию на дорогу.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись дороги, лесовозные автопоезда с навесными гидроманипуляторами и лесоматериалы, как транспортный груз. При выполнении работы использо-ватись методы математического моделирования, системного анализа, теории вероятностей и математической статистики. При проведении натурных производственных исследований использоватись методы теории планирования эксперимента, фотохронометража.
Научная новизна. Разработаны математические модели определения дотстимых полезных нагрузок на транспортные единицы, оборудованные гидроманипулятором. Дополнена методика формирования самозагружающихся лесовозных автопоездов. Получены регрессионные модели продолжительности погрузки и выгрузки сортиментов навесньши автомобильными гидравлическими манипуляторами. Определены зоны экономической эффективности вывозки лесоматериалов самозштл'жающимися автопоездами. Впервые обосновано разделение территории Республики Марий Эл по дорожным условиям для целей лесовывозки.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
дополненная методика формирования составов самозагружающихся автопоездов введением ограничения рейсовых нагрузок грузовместимостью и оценкой весовых параметров по коэффициенту тары;
математические модели и результаты расчета допустимой полезной рейсовой нагрузки на лесовозные автопоезда, оборудованные навесными гидромашшуляторами;
рекомендации по комплектованию лесовозных самозагружающихся автопоездов для условий Республики Марий Эл;
результаты экспериментальных исследований и математические модели определения продолжительности погрузки и выгрузки лесоматериалов гидроманипуляторами, производительности самозагружающегося автопоезда.
Практическое значение. Методика расчета сортиментной структуры позволяет определять с помощью ЭВМ выход лесоматериалов, вырабатываемых и предъявляемых к вывозке в отведенном в рубку лесном фонде.
Разработанные математические модели и методики являются стройной системой для формирования лесовозных самозагружающихся автопоездов с рациональным размещением на них погрузочного манипулятора и технологической оснастки. Применение для вывозки сортиментов самозагружающихся автопоездов, формируемых в соответствии с разработанными рекомендациями, обеспечивает снижение затрат на погрузку и выгрузку лесоматериалов, повышение производительности и экономической эффективности работы лесотранспортных средств.
Полученные данные по затратам времени на погрузку и выгрузку лесоматериалов навесными автомобильными гидравлическими манипуляторами позволяют выполнять нормирование работы лесовозных поездов.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены на: конференциях по итогам научно-исследовательских работ Марийского государственного технического университета в 1998...2000 годах; Международной научно-практической конференции в Воронежской государственной лесотехнической академии в 1998 году; Всероссийской научно-технической конференции в Нижегородском государственном техническом университете в 1999 году; Международной научно-технической конференции в Уральской государственной лесотехнической академии в 1999 году, Всероссийской междисциплинарной научной конференции в г. Йошкар-Оле в 1999 году, Международной научно-практической конференции в Марийском государственном техническом университете в 1999 году.
Реализация работы. По заказу Комитета по лесному хозяйству Республики Марий Эл в 1998-99 годах выполнялась научная работа «Обоснование технологических параметров самозагружающихся транспортных средств при сортиментной вывозке древесины от рубок ухода». Результаты исследований приняты к практическому использованию в лесхозах республики и в
лесозаготовительных предприятиях Департамента лесопромышленного и топливно-энергетического комплекса Республики Марий Эл.
Методики формирования самозагружающихся лесовозных поездов, способов их загрузки и технологического обеспечения используются в учебном процессе МарГТУ при дипломном и курсовом проектировании, в научно-исследовательской работе студентов.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ и подана заявка на патент на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, общих выводов, списка использованных источников из 136 наименований и 15 приложений. Общий объем работы 249 страниц с 61 таблицей и 31 рисунком, в том числе 57 страниц приложений.