Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Кейн Ольга Павловна

Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми
<
Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кейн Ольга Павловна. Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.01.- Санкт-Петербург, 2000.- 168 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2765-9

Содержание к диссертации

Введение

1. Лесоводственно-технологическая классификация выборочных рубок. Краткая характеристика лесного фонда Республики Коми 8

1.1. Краткая лесоводственная характеристика выборочных рубок.их природоохранная оценка 8

1.2. Краткая характеристика лесного фонда Республики Коми 12

1.3. Особенности транспортно-технологического освоения лесов Республики Коми ..15

2. Обзор и анализ исследований по технологии проведения выборочных рубок 19

Выводы. Цель и задачи исследований 24

3. Математическое моделирование транспортно-технологического процесса освоения лесосек выборочными рубками 26

3.1. Обоснование показателей эффективности 26

3.2. Математическое описание процесса 27

3.3. Закон распределения объемов стволов по ступеням толщины древостоев в Республике Коми 40

3.4. Экономико-математическая модель для оценки и обоснования рационального транспортно-технологического процесса освоения лесосек выборочными рубками 43

4. Методика экспериментальных исследований 45

4.1. Обоснование метода исследований 45

4.2. Методика проведения экспериментов 46

4.3. Методика обработки данных и их оценка 51

5. Результаты и анализ экспериментальных данных 54

5.1. Законы распределений замеряемых величин 54

5.2. Влияние типов древостоев и способов рубок на производительность лесосечных машин и продолжительность проведения операций 62.

5.3. Влияние объема пачки на скорость движения механизма на трелевке и на интенсивность

разрушения волоков 73

5.4. Влияние выборочных рубок на таксационные показатели выборочных рубок 74

Выводы по главе 90

6. Обоснование рационального транспортно-технологического процесса освоения лесосек выборочными рубками 93

Основные выводы и рекомендации 107

Библиографический список 109

Приложения. 121

Введение к работе

Актуальность темы. Эксплуат а ционный запас лесосырьевых ресурсов Европейской части России практически полностью вовлечен в эксплуатацию, а освоение лесов Сибири и Дальнего Востока, в условиях сложившегося кризиса, представляет сложную экономическую проблему. Кроме этого, в настоящий момент сложилась серьезная экологическая обстановка в условиях Республики Коми. Об этом говорилось на научно-практической конференции по экологии Северовосточных регионов Республики Коми, которая проходила в сентябре 1999 года в городе Ухта. На данный момент большие площади после сплошных рубок в Республике Коми остаются обезлесенными из-за их заболочиваемости и заселения лиственными породами. Лесовосстановительные работы после сплошных рубок, в условиях экономического кризиса не проводятся. Поэтому необходимо рациональнее использовать лесосырьевые ресурсы Северо-восточных регионов Европейской части России без ущерба окружающей среды. В связи с этим встает задача коренного улучшения использования и воспроизводства лесных ресурсов на освоенной территории. В сложившихся природных, экологических и экономических условиях в Республики Коми, приобретает большой интерес внедрение в производство выборочных рубок. Этому способствуют следующие факторы: наличие разновозрастных насаждений (более 50%), значительный удельный вес спелых и перестойных насаждений (70%общего запаса), диспропорция потребности в древесине из лесов района и имеющихся лесозаготовительных мощностей с возможным

отпуском леса. Сочетание несплошных рубок со сплошнолесосечной формой хозяйства позволит увеличить размер лесопользования за счет рационального использования накопленных древесных запасов. Будет способствовать преобразованию непродуцирующих насаждений в продуцирующие, путем их омоложения, сокращения оборотов рубки, повышения продуктивности лесных насаждений. Хотя история несплошных рубок исчисляется многими десятилетиями, но из-за большого разнообразия лесорастительных и экономических условий, и прежде всего, темнохвойных лесов Европейского Севера, не все вопросы, связанные с применением несплошных рубок, достаточно полно изучены.

Цель работы. Повышение эффективности освоения лесосек выборочными рубками в условиях Республики Коми путем обоснования рационального технологического процесса. Достижение поставленной цели осуществлялось проведением теоретических и экспериментальных исследований технологических процессов лесозаготовок при выборочных рубках.

Научная новизна. Разработан метод и математические модели обоснования рациональной технологии лесосечных работ при многоприемных выборочных рубках, базирующиеся на учете экологических требований сохранения лесной среды, транспортно-технологического освоения лесосек в разные приемы рубок различными системами машин, способов рубок и их интенсивности. Определены технологические и экономические показатели, характеризующие транспортно-технологические процессы разработки лесосек выборочными рубками в различных типах древостоев. Найдены показатели определяющие степень эффективности технологий и получены уравнения регрессии, характеризующие зависимости:

времени погрузки (чокеровки) лесоматериалов (деревьев) от объемов трелюемых пачек в условиях выборочных рубок;

скорости движения трелевочных тракторов с различными типами движителей от объемов трелюемых пачек на переувлажненных торфяно-болотных почвах;

глубины колеи и интенсивности колееобразования после проходов тракторов с различными типами движителей от числа проходов на переувлажненных почвах;

производительности лесозаготовительной техники от различных влияющих факторов (объема хлыста, времени на обработку одного дерева валочно-сучкорезно-раскряжевочнй машиной, скорости движения и др.);

- затрат на освоение и разработку лесосек от интенсивности рубки.
Определен однопараметрическии закон распределения, описывающий
распределение объемов стволов по ступеням толщины в
разновозрастных елово-березовых древостоях Республики Коми.
Получены графики распределения числа деревьев по ступеням
толщины и по породам в различных типах древостоев спустя 6 лет
после выборочных рубок и непосредственно сразу после их проведения.

Практическая значимость. Внедрение разработанных методов по обоснованию рационального транспортно-технологического освоения лесосек выборочными рубками позволит:

- снизить эксплуатационные затраты на освоение лесосек и
себестоимость заготовки леса;

обеспечить непрерывное лесопользование в Северо-восточном регионе Европейской части страны;

увеличить размеры лесопользования;

решить экологические проблемы путем сохранения темно-хвойной тайги.

Научные положения выносимые на защиту:

- метод и математические модели для обоснования рациональной

технологии лесосечных работ выборочными рубками;

- результаты исследований влияния объемов трелюемых пачек на
время погрузки (разгрузки) сортиментов и скорость движения
колесного сортиментоподборщика , число проходов колесного
сортиментоподборщика на глубину колеи и интенсивность
колееобразования .различных факторов на производительность
лесосечных машин, интенсивности рубки на затраты при разработке
лесосек;

закон распределения объемов стволов по ступеням толщины в наиболее распространенных древостоях Республики Коми.

По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ.

Основные положения диссертации обсуждались на научно-практической конференции "Рынок и пути развития лесного комплекса", состоявшейся в городе Сыктывкаре 28-2У февраля 1996 года; республиканской научно-практической конференции "Эколого-экономические проблемы охраны окружающей среды" (Сыктывкар, 3-4 февраля 1998 года); научно-технической конференции лесоинженерного факультета Санкг-Петербургской государственной лесотехнической академии (31 января 2000 года); семинаре кафедры "Технологии и машины лесозаготовок" (Ухтинский государственный технологический университет) "Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального варианта" (4 апреля 2000 г., г. Ухта.).

Краткая лесоводственная характеристика выборочных рубок.их природоохранная оценка

Применение сплошнолесосечных концентрированных рубок, особенно на Европейском Севере, привело к обезлесиванию на огромных площадях, к смене хвойных лесов на лиственные, к обеднению лесного фонда. Потребительское отношение к лесным ресурсам на Европейском Севере вызвало отрицательные экологические последствия. В настоящее время стало вполне очевидным, что леса региона выполняют исключительно важную средозащитную функцию, имеют глобальное экологическое значение для Европейской части страны. В этой связи необходимо использовать такие формы ведения хозяйства, которые бы соответствовали природным условия и исключали глобальное изменение сформировавшейся за тысячелетия экосистемы региона.

В результате рубки леса меняется световой и тепловой режим, происходят гидрологические и другие изменения в почве, что оказывает влияние на прирост, жизнестойкость, плодоношение и другие свойства оставшихся деревьев , на напочвенный покров, возобновление и формирование леса, на водо-охранные, почвозащитные и другие свойства леса. Перечисленные изменения проявляются при различных способах рубок по-разному.

В наименьшей степени они проявляются при выборочных рубках. Выборочные рубки леса- это такие рубки, когда периодически вырубается часть деревьев определенного возраста, размеров, качества или состояния. В этом случае площадь постоянно занята древостоем полнотой не менее четырех единиц, причем деревья имеют, как правило, разный возраст.

Выборочные рубки подразделяют на четыре группы: подневольно-выборочные (промышленно-выборочные), группово-выборочные, приисковые и добровольно-выборочные [1,2,3,4]. Наиболее распространенными являются добровольно-выборочные, которые в зависимости от интенсивности рубки по запасу подразделяются на рубки слабой интенсивности- 10...15 %, умеренной интенсивности- 16...25%. сильной интенсивности- 26...35%. Рубки слабой интенсивности проводят с интервалами между приемами 5...10 лет на плохо дренированных и сильно увлажненных почвах (во избежание ветровала), а также, на особо защитных участках. Рубки умеренной интенсивности проводят с интервалами между приёмами 10...15 лет на более сухих почвах. Рубки сильной интенсивности проводят с интервалами 15...30 лет только в абсолютно разновозрастных древостоях, на хорошо дренированных почвах.

Менее распространенными являются подневольно-выборочные и приисковые рубки. В настоящее время их применяют крайне редко.

Группово-выборочные рубки отличаются от перечисленных тем, что при их проведении деревья вырубают группами. Площади, с которых удален древостой, должны быть небольшие, чтобы не привести к распаду древостоя вследствие ветровала .

Перечисленные особенности выборочных рубок усложняют выполнение технологических процессов. Исследование выборочных рубок в еловых лесах позволяют отметить ряд положений характеризующих недостатки и положительные стороны. Многие исследования [1,2,3-52] говорят о том, что вырубка части запаса стимулирует прирост оставшейся части, что выборочные рубки сокращают сроки выращивания древесины, повышают продуктивность лесов, предотвращают смену хвойных пород лиственными.

Недостатком при проведении выборочных рубок можно считать ветровальность оставленной части древостоя, опасность повышения заражений фитовредителями из-за повреждений стволов и корней, образование сухостоя и образование древесины с неравномерными годичными слоями. Это, главным образом, зависит от процента вырубаемой части древесины, или интенсивности рубки. Чем больше интенсивность рубки, тем легче осуществляется технологический процесс, но при этом, возрастает опасность ветровала после её проведения.

На устойчивость ельников, кроме интенсивности, большое влияние оказывает широтная зональность, тип леса, участие лиственных пород в составе древостоя, возрастная структура, полнота древостоя, почвенные условия. Более устойчивые - елово-берёзовые и менее-чистые еловые или елово-пихтовые. В связи с этим, необходим дифференциальный географический подход к оценке применяемости рубок с учетом природы и экономики, различий в возрастном строении древостоев, а также и других различий [3].

В работе [1] отмечается, что за последние годы расчетная лесосека по хвойному хозяйству в северном регионе уменьшилась на 6,4%, а её использование снизилось с 93 до 100 %.

В Республике Коми в связи с низкой производительностью лесов (средний прирост- 1,1 м3/га в год) и наличия больших потенциальных возможностей, выборочные и постепенные рубки, по лесоводственным соображениям, могут проводиться на площади 65-70 тыс. га (60% годичной лесосеки). Переход от сплошных рубок к постепенным и выборочным позволит решить ряд крупных задач. Первая- повышение производительности лесов , вторая- вовлечение в хозяйственный оборот высокополнотных, средневозрастных и приспевающих насаждений. Как показывают исследования, вторичные леса, появившиеся на лесосеке коренных сосняков и ельников, представляют не меньший интерес потребителей, так как их структурный состав по хвойной и лиственной древесине оптимален. Характерной особенностью является высокий выход деловых сортиментов не только сосны и ели, но и берёзы, и осины [43].

Основные исследования по проведению выборочных рубок на Европейском Севере приведены в [53 - 65]. Основные работы по несплошным рубкам в Республике Коми проведены по инициативе лесхозов и Комитета лесов. В 1994 году выборочные и полосно-постепенные рубки в Республике Ксми занимали площадь 9535 га, в том числе хвойные леса- 8975 га. Запас ликвидной древесины составлял 848 тыс. м3, в том числе хвойной- 750 тыс. м3.

В Ухтинском лесхозе (средняя подзона тайги) выборочные рубки способствовали в последние 15 лет увеличению прироста у оставшейся активно растущей части насаждений в несколько раз. Можно предположить, что насаждение из-под выборочных рубок восстановит свой первоначальный запас за 30-40 лет. Сокращение оборота рубки в 2-3 раза даст возможность получить дополнительных лесных ресурсов-80 м3/га, что составляет примерно 6 млн. м3 крупномерной древесины в год.

Закон распределения объемов стволов по ступеням толщины древостоев в Республике Коми

Исследования проводились в течение осенне-летних периодов 1997, 1998, 1999 гг. и в зимний период 1999г. При выборе места проведения экспериментальных работ исходили из того, что почвенно-растительиая и грунтово-гидрологическая характеристика местности должна соответствовать наиболее распространенным условиям работы леспромхозов Республики Коми. В связи с этим для проведения экспериментов были выбраны Мезенский и Ясногский леспромхозы. Лесосырьевые базы этих лесозаготовительных предприятий представлены, в основном, ниэкобонитетными перестойными и спелыми насаждениями, произрастающими на влажных местах. В основном, преобладают елово-березовые древостой IV-V классов бонитетов (70%). Однако, была исследована работа лесозаготовительной техники и в сосновых древостоях, которые нередко встречаются в средней и южной подзонах тайги. Характеристика участков лесосек, где проводились наблюдения, представлена в табл.4.1.

Для сравнения эффективности проведения выборочных рубок различными технологиями (хлыстовая, сортиментная) наблюдения проводились за следующей техникой: бензиномоторной пилой (БП), трелевочным трактором с канатио чокерным оборудованием (ТТ), машиной для очистки деревьев от сучьев (МОС), челюстным лесопогрузчиком перекидного типа (ЧЛП) и многооперационными машинами: машиной для валки, очистки деревьев от сучьев и раскряжевки (ВСРМ) и сортиментоподборщиком.

Проводимые эксперименты носили пассивный характер. Для определения необходимых параметров (тип распределения, средние значения, дисперсии) и построения имитационных моделей этого достаточно. Для получения полной информации о протекании процесса технологический цикл работы трелёвочного трактора разбивался на следующие элементы: -набор пачки (ti1); -движение с пачкой (k1); -сброс пачки и окучивание штабеля (t 1); -холостой ход (t41). Технологический цикл работы ВСРМ разбивался на следующие элементы: -наведение захватно-сучкорезно-раскяжевочного устройства (ЗСРУ) на дерево (ti); опиливание (t2); -укладка в горизонтальное положение и подтаскивание спиленного дерева к волоку (t ); -протаскивание дерева через ЗСРУ, т.е. обрезку сучьев и раскряжевку (t4); передвижение на следующую стоянку (t$); Кроме этого, фиксировались: -длина обрабатываемого дерева (L); -длина сучковой зоны (!); -диаметр у комля (dk); -расстояние между стоянками (s). Технологический цикл работы с ортиментоп од борщика разбивался на следующие элементы: -холостой ход (ti); -рабочий ход (t2); -полная загрузка коников (ta); -разгрузка коников ). Кроме этого, при работе трелёвочного трактора ТДТ-55А и колесного сортиментолодборщика замерялись объёмы трелюемых пачек. Для этого фиксировалось количество хлыстов (сортиментов) в пачке (кониках), их сортность, средние размеры (длина, диаметр). Для нахождения скоростей движения лесозаготовительных машин в холостом и рабочем направлениях, а также, интенсивности колееобразования на волоке были выделены участки длиной 50 метров. При этом использовалась 20-метровая мерная лента. Самыми неблагоприятными почвенно-грунтовые условия были при работе в ельниках долгом. V кл. бонитета, на переувлажненных торфяных почвах (табл. 4.1 ). После прохождения дождей влажность почвы при проведении экспериментов составила более 80%. Для определения влияния машин с разными движителями (гусеницы, колёса) на почвенный покров была замерена глубина колеи после каждого прохода в холостом и рабочем направлениях. Необходимо отметить следующее: технология работ многооперационными лесозаготовительными машинами предусматривает вывозку древесины по укрепленному волоку. Оператор ВСРМ производя обрезку сучьев старается уложить их на волок. Однако, сучья располагаются на волоке не равномерно: они скапливаются в местах стоянок и отсутствуют в зоне переезда между стоянками ВСРМ. Хронометражные наблюдения за работой машин выполнялись секундомером. Кроме того, с целью определения влияния выборочных рубок на дальнейшее развитие лесонасаждений и определения процента поврежденных деревьев, оставленных на доращивание, нами изучено состояние еловых и лиственных насаждений из-под выборочных рубок в выбранных районах. Выборочные рубки проведены в ельниках долгомошных и черничных, березняках черничных. На всех пробных площадях валка и трелевка леса осуществлялась многооперационными машинами на основе сортиментной заготовки. Ширина пасек составляла 20 метров, ширина волоков- 4 метра. Отбор и клеймение деревьев перед проведением выборочных рубок не проводипось. Оператор ВСРМ самостоятельно выбирал сухостойные, спелые и перестойные деревья, которые вырубались. На пробе №1 вырубались деревья практически всех пород. На пробе №2 и №3 рубке подлежали лиственные породы- береза и осина.

Для определения площади перечета на каждой пробе были выделены по четыре участка площадью 400 м2 (размером 20:20 метров). На этих участках был произведен перечет деревьев и по таблицам (Лесотаксационный справочник для северо-востока европейской части СССР, Архангельск. 1986 г.) опредепена общая площадь перечета. Выборочные рубки на пробах №1 и №2 проводились в1992 году, поэтому судить о повреждаемости деревьев, оставленных на доращивание, практически невозможно. Для этого был проведен эксперимент на пробе №3 (Удорский район, Селибское лесничество, эксперимент №3). Работы выполнялись в летний период 1998 года. Была проведена таксация участка до проведения выборочной рубки и сразу после неё. Тогда был определен процент повреждаемости деревьев, оставленных на доращивание и характер их повреждений.

Влияние типов древостоев и способов рубок на производительность лесосечных машин и продолжительность проведения операций

Сравнивая производительности СП (приложение 1) видим, что самая высокая производительность была достигнута при проведении экспериментов зимой в ельнике черничн. Ill кл. бонитета - 13,05 м3/час. Самая низкая- при проведении экспериментов летом в ельнике долгом. V кл. бонитета на торфяно-болотных почвах - 6,1 м3/час. Сильное влияние на производительность СП оказывало время цикла, которое зависело от скорости движения СП в холостом и рабочем направлениях. Скорость в холостом направлении при работе в летних условиях на сухих, хорошо дренированных почвах W=42% самая высокая - 1,4 м/с. При работе в болотистой местности в ельнике длгом. V кл. бонтита самая низкая - 0,61 м/с. Отметим, что объём пачки, трелюемый СП в таких условиях, меньше, чем при работе на хорошо дренированных почвах.

При проведении экспериментов в ельнике черничн. Ill кл. бонитета, когда наблюдения проводились зимой, скорость в холостом направпении трелевочного трактора меньше, чем в рабочем. Это объясняется наличием глубокого снежного покрова. Во-первых, чем больше число проходов совершит машина, тем сильнее уплотняется снег. Условия работы становятся более оптимальными. Во-вторых, за счет накопления сортиментов увеличивается масса машины и коэффициент сцепления снежного покрова с колесами- машина не буксует. Получили, что производительность СП минимальна в ельнике долгом. V кл. бонитета на переувлажненных грунтах - 6,1 м3/ч, а максимальна в ельнике черн. Ill кл. бонитета - 13,05 м3/ч. Сравнивая время на погрузку (t3) и разгрузку (t4) сортиментов СП видим, что при проведении экспериментов в ельнике брусн. V кл бонитета это время (t-3 и U) превышает остальные в среднем на 30%. Это объясняется тем, что во втором случае вырубаемая порода- береза. Погрузка и разгрузка этой породы затруднена из-за сильной кривизны ствола, что влияет на полное время цикла оно увеличивается. Анализируя полученные результаты видим: при работе СП в полном времени цикла наибольшее значение принимало время полной загрузки коников. Это объясняется тем, что при сортиментнои технологии заготовки оператор производит подсортировку выпиленных сортиментов. -время на холостые повороты, подсортировку и захват -время на укладку сортиментов в коник (tytm); время на переезды в следующую зону действия (t,tep). Из табл. 5.3 видим, что максимальное время затрачивается на холостые повороты, подсортировку и захват сортиментов-14,8 мин.

Из приложения 1 видим, что как при работе СП, так и при работе трактора ТДТ-55А между временем набора пачки (t21) или погрузки (т.з) и объемом пачки (Мп) существует сильная корреляция: коэффициенты корреляции равны- 0,5; 0,9; 0,9; 0,9 и 0,9 (приложение 1). Для определения характера связи между этими величинами проведен регрессионный анализ (табл.5.4). Наиболее достоверно зависимость времени набора пачки от объема трелюемой пачки: t3=f(Mn), описывает мультипликативная модель вида у=ахв. На рис.5.7 показаны линии регрессии полученной модели.

Учитывая, что на производительность лесозаготовительной техники оказывает влияние большое число факторов, был проведен пошаговый многофакторный регрессионный анапиз. Этот метод с помощью критерия Фишера ограничивает число факторов, включаемых в модель для параметра У. При F=4 в модепь включаются только те немногое факторы, которые коррелируют с параметром У с уровнем значимости р 0,05. Факторы имеющие корреляцию с параметром У с уровнем значимости р 0,05, автоматически не будут включены в модель. Результаты регрессионного анализа приведены в таблице 5.5. Полученные линии регрессии представлены на рис. 5.8 и 5.9.

Влияние выборочных рубок на таксационные показатели выборочных рубок

При увеличении площади лесосек (сортиментная технология заготовки леса) минимальное значение затраты принимают, когда среднее расстояние трелевки находится в пределах 380 - 400 м. Число погрузочных пунктов должно быть не меньше 9 (при разработке лесосек по схемам 1, 11, 18). При этом, максимальная длина пасеки с учетом критического числа рейсов [115] не должна превышать 313 м.

При работе по хлыстовой технологии минимальные затраты на освоение получены при среднем расстоянии трелевки более 500 м., при этом максимальная длина пасеки не должна превышать 200 м.

На графике изменения удельных затрат от интенсивности рубки (рис. 6.3) видим, что при сортиментной технологии заготовки затраты возрастают с увеличением интенсивности, так как производительность повышается за счет увеличения среднего объема хлыста. Самой оптимальной является рубка интенсивностью 20 - 25%. Характер изменения затрат на освоение лесосек при хлыстовой технологии отличается от сортиментной. Минимальные затраты - при интенсивности рубки 40 - 50% по количеству стволов, потому что валка производится бензиномоторными пилами. При малой интенсивности рубку проводить сложно из-за большого процента оставляемых стволов. Видимость вальщика с бензиномоторной пилой ограничивается растущими деревьями - производительность снижается, а затраты, соответственно, увеличиваются.

Схемы 1, 11, 8, 18 (рис.6.4) были выбраны для примера расчета, как наиболее распространенные в исследуемом регионе России. Таким образом, предлагаемая методика выбора оптимального варианта освоения лесосек при сортиментной технологии позволяет уменьшить эксплуатационные затраты на 18,2% не зависимо от размера лесосеки. При хлыстовой технологии - на 8%.

Разработанные математические модели позволяют проводить обоснование рациональной технологии выборочных рубок для различных природно-лроизводственных условий, систем машин и процессов на любом лесозаготовительном предприятии Республики Коми. 1. Установлено, что таксационные и технологические показатели (время обработки одного дерева, время наведения ЗСРУ на дерево, опиливания, укладки в горизонтальное положение, протаскивания дерева через ЗСРУ и др) подчинены нормальному закону распределения. 2. Распределение объемов деревьев по ступеням толщины до рубки описывается од н опара метрическим законом, который имеет вид: 3. При увеличении интенсивности рубки на 40 - 50% по количеству стволов, расстояние между стоянками ВСРМ возрастает на 27 - 30%-это приводит к снижению производительности. 4. Наиболее достоверно зависимость времени набора пачки от ее объема (t3-f(Mn)), описывается мультипликативной моделью вида у=ахв. При работе ВСРМ наибольшее влияние оказывает объем хлыста, при работе СП - объем трелюемой пачки. 5. Средняя глубина колеи на торфяно-болотных почвах влажностью W-85% при трелевке трактором ТДТ-55 получена 39,4 см, при трелевке колесным СП -41,9 см. При работе ВСРМ процент площади волоков, укрепленных сучьями составил 50%. Средняя толщина слоя сучьев после первого прохода ВСРМ составляла 40 см, а после завершения сбора сортиментов с пасеки до 8 см. Необходимо стремиться более равномерно укладывать сучья. Наиболее достоверно зависимость интенсивности колееобразования от числа рейсов описывает экспоненциальная модель вида у=ехр(а+вх). Зависимость средней глубины колеи от числа рейсов -мультипликативная вида у=ахй. 6. Процент поврежденных деревьев, оставленных на доращивание сразу после выборочной рубки в среднем составлял 4,5 - 25%. В основном это незначительный обдир коры в зоне действия манипулятора. Лесосеки, где минимальный процент поврежденных деревьев вырубались специально подготовленными бригадами. Это говорит о том.что для качественного проведения выборочных рубок необходима специальная подготовка. На опытных пробах из-под выборочных рубок 6-летней давности, несмотря на высокий процент отпада (до 40%), восстановилось 2....5 % запаса в зависимости от типа древостоя, что подтверждает возможность более широкого применения выборочных рубок в исследуемом районе. 7. Предлагаемая методика выбора оптимального освоения лесосек при сортиментной технологии позволяет уменьшить эксплуатационные затраты на 18,2% независимо от размера лесосеки, при хлыстовой -на 8%. 8. Рекомендуемая интенсивность рубки с учетом затрат на освоение и экологических требований при сортиментной технологии - 20% по количеству стволов, при хлыстовой - 40%, Перед проведением выборочной рубки в конкретном древостое необходимо уточнять интенсивность рубки по разработанным моделям, которые позволяют определять оптимальную интенсивность, зная средний диаметр древостоя для различных природно-производственных условий на любом лесозаготовительном предприятии. 9. Обоснование рационального транспортно-технологического процесса разработки песосеки выборочными рубками должно осуществляться по экономико-математической модели с учетом многоприемности рубки транспортного освоения лесосек, систем лесосечных машин.

Похожие диссертации на Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса : В условиях Республики Коми