автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование выбора системы лесосечных машин для сплошных рубок на основе ГИС-технологий

На правах рукописи

ПЕРСКИЙ Сергей Николаевич

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИСТЕМЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН ДЛЯ СПЛОШНЫХ РУБОК НА ОСНОВЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

05.21.01 - Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Петрозаводск - 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор, В.С. Сюнёв

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор, И. Р. Шегельман - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник института экономики КНЦ РАН Е. Г. Немкович

Ведущая организация - Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия (СПбГЛТА)

Защита диссертации состоится 26 мая 2006 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.03 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, ПетрГУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Автореферат разослан «,1^/ » апреля 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, {

к.т.н., доцент I/ -—-—В. В. Поляков

¿008 Е

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В 2005 г. общий объём лесозаготовок в Республике Карелия (РК) вышел на уровень 6,5 млн. м3, при размерах расчетной лесосеки 8,7 млн. м3, что является одним из самых высоких в России показателей использования выделенного в рубку лесного фонда. Особенностью освоения лесного фонда РК является то, что большая часть древесины заготавливается на рубках главного пользования по сплошнолесосечной схеме (90% всего объёма древесины). Несмотря на то, что в РК активно внедряется сортиментная заготовка леса, более половины всей древесины заготавляется по традиционной хлыстовой технологии с использованием отечественных машин, как старых, так и последних модификаций. Некоторая часть объёмов сортиментной заготовки также является по сути хлыстовой, использующей ту же технику. А отнести её к сортиментной можно только по способу вывозки лесоматериалов. В остальных регионах Северо-Запада (например, Архангельской области, Республика Коми), хлыстовая заготовка и соответствующие машины имеют ещё большее распространение.

Несмотря на ограниченную номенклатуру применяемых в настоящее время на лесозаготовках отечественных машин, их невысокую надежность, перед лесозаготовителями постоянно встаёт проблема подбора систем машин, оптимального формирования состава лесозаготовительных бригад, позволяющих обеспечить бесперебойную работу техники в конкретных природно-произ-водсгвенных условиях с минимальными затратами.

Выбор технических средств для обеспечения лесозаготовок в конкретных природно-производственных условиях является достаточно сложной задачей. Учитывая накопленный опыт, наиболее целесообразным представляется разработка компьютеризированной советующей системы принятия решений по обоснованию выбора машин и формирования лесозаготовительных бригад для проведения рубок главного пользования, основанной на применении ГИС-технологии. При этом данная система должна учитывать в первую очередь уровень надежности используемой лесозаготовительной техники, поскольку для рассматриваемого вида отечественной техники он остаётся невысоким. Это обстоятельство существенным образом влияет на подбор машин и формирование лесозаготовительных бригад, снижая экономические показатели и эффективность функционирования лесозаготовительных предприятий.

Цель работы. Повышение эффективности функционирования лесозаготовительных бригад на сплошных рубках главного пользования на основе использования компьютеризированной системы оптимального выбора машин и оборудования.

Задачи исследований. Исходя из актуальности темы и цели работы, сформулированы следующие задачи исследования: • провести анализ сплошных рубок, технологии их проведения;

провести статистическую обработку показателей надежности и ремотопри-годности лесозаготовительных машин для сплошных рубок; построить имитационную модель технологии д^согечР"^ на сплош-

ных рубках с учетом показателей надежное -нДОШОДЦИОН АЛЬП М

БИБЛИОТЕКА

• провести натурные исследования хлыстовой заготовки древесины на базе машин производства ОАО «ОТЗ»;

• проверить адекватость имитационной модели путем сравнения результатов эксперимешальных и теоретических исследований,

• дать рекомендации по оптимальному применению систем машин для конкретных нриродно-производственных условий.

Объектами исследований являются системы машин и оборудования для хлыстовой заготовки (гусеничные тракторы ОАО «ОТЗ» ТЛ Г-100А-06, 'ГБ-1М-15, бензопилы МП-5 «Урал-2», «Тайга-214»), сплошные рубки, хлыстовая загоювка древесины, древостой с преобладанием пород ели, сосны, березы и смешанные древостой.

Методы исследований: математического моделирования, математической статистики, системного подхода, Монте-Карло

Научная повита работы.

• разработана имитационная модель, описывающая функционирование сис-[емы машин и оборудования на сплошных рубках главного пользования, отличающаяся учётом показателей надёжности машин, входящих в систему,

• разработана компьютеризированная (человек-машина) система принятия решения по обоснованию выбора машин для сплошных рубок, позволяющая учитывать особенности природных условий эксплуатации, экономические факторы, уровень надёжности машин, базирующаяся на применении ГИС-технологий;

• разработаны рекомендации по формированию систем машин и бригад для природно-производственных условий Республики Карелия.

Значимость для теории и практики. Расширена теория технологии и машин лесного хозяйства и лесозаготовок в области принятия решений по выбору систем машин и оборудования Реализация разработанной имитационной модели в виде готовой программы «Сплошные рубки» для ПЭВМ позволяет оценить эффективность функционирования различных систем лесозаготовительных машин и оборудования на сплошных рубках с определением оценочных показателей выполнения рубки для различных производственных условий

Основные положения, выносимые на защиту:

• результаты исследования сплошных рубок и технологий их проведения на территории РК;

• методика по оптимальному выбору лесосечных машин и формированию состава лесозаготовительных бригад для различных производственных условий;

• применение имитационного моделирования для обоснования выбора системы машин и оборудования для сплошных рубок, основанное на определении следующих оценочных показателей функционирования' производительности системы, суммарных затрат на осуществлении рубки, прибыли от реализации древесины; приведенных затрат

• рекомендации по формированию систем машин и бригад на предприятиях Республики Карелия.

Обоснованность и достоверность результатов исследований. Достоверность результатов исследований подтверждается данными, полученными в ходе проведения рубки на опытном участке, положительным опытом внедрения разработанных рекомендаций в производство.

Апробаиия работы. Основные положения работы обсуждались на международной конференции «Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы» (Петрозаводск, 2001); на V международной научно-технической конференции «Лес - 2004» (Брянск, 2004), на международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем» (Вологда, 2004), на международной научно-практической конференции «Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего» (Воронеж, 2004), на республиканской научно-практической конференции «Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия» (Петрозаводск, 2003, 2005), на научных семинарах кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета ПетрГУ (2001 - 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Реализаиия работы. Результаты исследований и рекомендации по применению систем машин и оборудования для сплошных рубок главного пользования использованы в практической деятельности лесозаготовительных предприятий при формировании комплексных бригад: ЗАО «Лесма», АК «Кареллес-пром». Так же основные результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета Петрозаводского государственного университета в учебных курсах «Теория и конструкция машин и оборудования отрасли», «Лесные географические информационные системы».

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников включающего 125 наименований, приложений. Общий объём работы 160 страниц, 23 рисунка, 30 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются её цель и задачи, практическая значимость, научная новизна, а так же положения, выносимые на защиту.

В первой главе даётся аналитический обзор состояния сплошных рубок главного пользования, способов заготовки древесины, механизации лесосечных работ. Теоретические основы исследования технологии лесозаготовок последние годы наиболее глубоко были рассмотрены в трудах Патякина В. И., Бита Ю. А., Виногорова Г. К., Шегельмана И. Р., Ширнина Ю. А., Пашарнико-ва Ф. В. и ряда других отечественных учёных. На основе исследований, проведенных автором, доказано преобладающее использование традиционной хлыстовой заготовки леса, базирующееся на применении отечественных гусенич-

ных машин Выявлена проблема недостаточной надёжности применяемых машин Обоснована необходимость оптимального подбора машин и оборудования, формирования брит ад для сплошных рубок по экономическому критерию приведенных jarpai на проведение лесозаготовок, при учете надежности машин Доказана возможность использования для решения поставленной задачи имитационного математического моделирования. ГИС-технолот ий.

Математическое моделирование получило широкое распространение в исследованиях, посвященных лесозаготовительным технологическим процессам, проведенных Андреевым В. II., Бойковым С П. в Санкт-Петербургской ГЛТА, ПефовскимВ С., Бар1еневым И М. в Воронежской государственной JITA, Чайка О Р. в Брянском 1ехноло1 ическом институте, Захариковым В Н и Буя-новым Я В. в МГУЛе, Сюневым В. С., Герасимовым Ю Ю, Кильпеляйне-ным С А в Петрозаводском государственном университете, Stuart W В в Канаде, Koger J., Randhawa S U. в США, Axenbom А в Швеции, Asikainen А в Финляндии

Последние исследования (связанные с именами Asikainen А, Сюнё-ва В С , Герасимова IO К) , Кильпеляйнена CA) были посвящены в основном \iaic\iai ическому моделированию лесозаготовительных процессов рубок промежуточного пользования Поставленную автором задачу выбора машин для сплошполесосечных работ в некотором плане можно рассматривать как более частную, однако не решенную до настоящего времени Кроме того, в предыдущих исследованиях не учитываются показатели надежности машин, входящих в систему Это обстоятельство становится крайне важным при рассмотрении систем, состоящих из отечественных машин

Исследованиям вопросов надёжности лесных машин и оборудования в Санк!-Петербургской государственной Лесотехнической академии посвящены работы Андреева В Н , в Петрозаводском государственном университете -Мазуркевича М А , Серебрянского Н И., Шиловского В. Н , Питухина А В.

На основании вышеизложенною, были поставлены следующие задачи исследования.

• провести анализ показателей надёжное!и трелёвочных тракторов для чо-керной и бесчокерной трелёвки производства ОАО «ОТЗ»,

• построить имитационную модель, описывающую технопогические процессы функционирования систем машин и оборудования сплошных рубок с учётом надёжности машин, входящих в систему, а так же с выводом ряда оценочных показателей проведения рубки,

• провес!и натурные исследования хлыстовой заготовки древесины на базе машин ОАО «ОТЗ»,

• проверить адекватность имитационной модели путём сравнения резулыаюв экспериментальных и теоретических исследований;

• дать рекомендации по оптимальному применению систем машин и оборудования для конкретных природно-производственных условий Республики Карелия.

Во второй главе представлены методика и результаты статистической обработки данных по надёжности тракторов ОАО «ОТЗ».

Сбор, обработка и анализ материалов по выявлению показателей надёжности тракторов групп ТЛТ-100, ТБ-1М-15 проводился в соответствии с ГОСТ 27.402-95, ГОСТ 27 310-95, ГОСТ 27 301-95, ГОСТ 27.001-95.

По рсзультагам статистической обработки были определены наработка на отказ и среднее время устранения отказа Значения показателей надёжности рассчшаны по следующим системам тракторов-

• двигатель и вспомогательные агрегаты,

• трансмиссия,

• ходовая система;

• технологическое оборудование,

• I идросистсма трактора и технологического оборудования

Наибольшее количество отказов на единицу техники приходится на группу бесчокериых тракторов ТБ-1М-15 Наименьшая частота отказов у группы тракторов ТЛТ-100 (1абл 1) Минимальная частота отказов характерна для тракторов 1ЛТ-100, что объясняется применением в их конструкции простого чокерного оборудования (лебедка и щит).

Таблица 1

Показатели работы Марка трактора

ТЛТ-100 ТЛТ-100А-06 ТБ-1М-15 ТБ-1М-16

Среднее количество, находящихся пол наблюдением, тракторов ни 51 23

Общее количество отказов 832 698

Средняя наработка на о(каз, мото-часов 62 48

Среднее количество отказов на один трактор 16,31 30,35

Качественными показателями учёта технического состояния лесных машин служат стоимостные характеристики отказа и ремонта машин Они являются случайными величинами, поэтому для установления закономерностей, которым они подчиняются, использовались известные статистические методы

По результатам расчётов показателей надежности установлено, что исследуемые показатели времени возникновения отказов подчиняются экспоненциальному закону распределения, а показатели, характеризующие время устранения отказов - нормальному закону распределения Определены показатели законов распределения по системам и группам сложности отказов

Третья глава посвящена разработке математической модели функционирования систем машин и оборудования на сплошных рубках с учетом показате-

лей надёжности. Блок-схема математической модели «Сплошные рубки» представлена на рис. 1.

Рис. 1 Блок-схема математической модели «Сплошные рубки»

На основе картографической информации, данных о лесном фонде, показателей надежности машин, их эксплуатационных характеристик, действующих цен на лесоматериалы, особенностей технологий лесозаготовок и вариантов организации технологического процесса с использованием компьютерной системы оценки проводится имитационное моделирование работы системы машин с определением следующих показателей функционирования: производительности, приведенных затрат и прибыли. Предлагаемая система оценки функционирования систем машин на сплошных рубках реализуется в два этапа.

На первом этапе генерируется модельная лесосека. Характеристики модельной лесосеки эквивалентны реально существующей.

Второй этап включает выбор машин и оборудования, ввод действующих цен на лесоматериалы Затем проводится имитационное моделирование работы систем машин с определением оценочных показателей:

• производительности системы, м3/см.;

• полных затрат на осуществление рубки, тыс. руб.;

• прибыли от реализации древесины, тыс. руб.;

• приведенных затрат, руб./м3.

С использованием предложенной системы может проводиться оценка эффективности функционирования следующих систем машин и оборудования на сплошных рубках главного пользования:

• валка деревьев МП-5 «Урал 2» + обрезка сучьев «Тайга-214» + трелевка трактором с тросочокерной оснасткой (ТЛТ-100-06);

• валка деревьев МП-5 «Урал 2» + обрезка сучьев «Тайга-214» + трелевка манипуляторным трактором (ТБ-1М-15).

Состав операций при заготовке и вывозке хлыстов включает валку деревьев вальщиком с помощником пилой МП-5 «Урал-2», обрезку сучьев бензопилой «Тайга-214» и укладку их в пачки, трелевку хлыстов трактором TJ1T-100A-06 или ТБ-1М-15, в зависимости от варианта заготовки, на верхний склад При сортиментной вывозке древесины на верхнем складе производится раскряжевка хлыстов на сортименты.

В основу расчетов времени простоя тракторов по причине их технической неисправности положено моделирование наработок на отказ по системам и группам сложности отказов.

Моделирование процессов возникновения отказов базируется на результатах статистической обработки экспериментальных данных об отказах трелевочных тракторов, представленных во второй главе диссертации Моделирование наработки на оiкач осуществляется методом обратных преобразований при известных показателях закона распределения, которому подчинена случайная величина.

Вероятность возникновения отказа при экспоненциальном распределении

Р = е17 (1)

Интенсивность возникновения отказов

(2)

где Т" - наработка на отказ Расчетное значение времени возникновения отказа из (1), (2)

Т., =~Т" In(Р), (3)

где Р - случайное число, равномерно распределенное в интервале 0 1.

Моделирование отказов по i системе и j ipynrie сложности производи 1ся до гех пор, пока сумма расчетных значений наработок не превысит значения времени работы трелевочного трактора, рассчитываемого по формулам

• для трактора TJ1T-100А-06

£7; 0.65

Ут >—-, (4)

^ ' 3600 7

где 0,65 - коэффициент перевода машино-часов в мото-часы

• для ТБ-1 М-15

\V!>2

I.*,

УТ,>(5) ^ " 3600 К '

В микромодели «Показатели» производятся расчёты:

• производительности системы машин

РЯ, ,п = PRlTm. (п - Tstop) ,

„ . __Узит

где Ркгт =3600 —-- теоретическая часовая производительность

±Т>

1' 1

на трелевке.

При этом полное время цикла трелевки у пачки рассчитывается как

т, = Т'1« + ТяЫас! , (7)

где Т™ьт1 - время движения трактора с j пачкой; - время порожнего хода трактора; Т,ы,г ' время сбора пачки; ТМа(1 - время отцепки воза;

затрат на горюче-смазочные и расходные материалы для тракторов 8Т£'и 1.212 +//«»»,„, l.Ul■Smm + Hmg■Smg +

НЬею,„, ЭЬеп: + Нтт1 ■ Бтт + Нр1,„, Бр1 + Нкап • Бкап

(8)

где первое выражение в сумме характеризует затраты на дизельное топливо, второе - на моторное масло, третье - на гидравлическое масло, четвертое -на бензин для пускового двигателя, пятое - на моторное масло для пускового двигателя, шестое - на пластичные смазки, седьмое - на стальные канаты (только для чокерных машин).

• затрат на горюче-смазочные и расходные материалы для бензопил =(ЯГ„ + №„ + #/,) 1.351 ■ ЗЬет + (#/я„ + Я/и„ + Нтг) • 1.111 • Жгиот +

Нр1 ■ Бр1 + ЯсА„ ■ 8сИш + (НсИ„ + ЯсАг) • &ЛГова,

где первое выражение в сумме характеризует затраты на бензин, второе -на моторное масло, третье - на пластичные смазки, четвертое и пятое - на пильные цепи МП-5 «Урал-2» и «Тайга-214».

• фонда заработной платы основных рабочих

Фонд заработной платы основных рабочих с отчислениями на социальные нужды рассчитывается на основе часовых тарифных ставок. Валка производится мотористом VI разряда с помощником IV разряда

Ропс/Ш1 = (ЯТ^, + ^ )■ 1.39 , (10)

где ,5Т,|, - часовая тарифная ставка соответственно VI и IV разряда.

Обрезка сучьев и раскряжевка производится бригадой мотористов численностью Итог, оплата производится по IV разряду

Гопс1ийга = БТ;у ■ {Тзит) 1.39 Ыто1 (11)

Общий фонд заработной платы рабочих, занятых на валке, обрезке сучьев и раскряжевке с отчислениями на социальные нужды

FondBn = Fond уп + FondTM^ (12)

Фонд заработной платы рабочих на трелевке трактором TJ1T-100A-06 рас-счи1ывается исходя из тою, что тракторист работает по VI разряду, чокеровщик - по IV разряду. Оператор трактора ТБ-1М-15 - по VI разряду.

FondT„, = (sr;, + ST', )• Tsum ■ 1.39 (13)

• амортизационных отчислений:

• затрат на проведение ТО и Р

Затраты на проведение ТО и ТР f sumtnT

sr

Mater +-—-— • Zp +

summT +summT

summTTF

Zpa-ß + Zchy

Ttrel 0-65 , (14) 100

+ summT™ + summTTF

где Mater - затраты на материалы, руб./ЮО м.-т./ч.;

Zp - заработная плата рабочих, занятых на ТО и TP, руб /100 м.-т./ч.;

а - коэффициент, учитывающий трудозатраты в зависимости от группы сложности отказов.

ß - коэффициент, учитывающий зависимость между смоделированным временем устранения отказов и нормативным временем простоев в ремонте;

Zeh - нормативные затраты на запасные части, руб./ЮО м.-т./ч.;

у - коэффициент, учитывающий расходы на приобретение запасных частей, зависит от группы сложности отказов.

• прибыли от реализации заготовленной древесины:

• приведенных затрат.

Имитационная модель «Сплошные рубки» реализована в виде программного обеспечения на языке MapBasic.

Четвёртая глава посвящена экспериментальным исследованиям процесса заготовки леса с целью проверки адекватности разработанной имитационной модели по применению систем машин и оборудования на сплошных рубках главного пользования.

В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи экспериментальных исследований:

• произвести подбор лесных участков для проведения на них сплошных рубок Провести их инвентаризацию с оформлением соответствующей документации Согласовать вид проводимой рубки с выпиской лесорубочных билетов,

• провести разметку технолот ических коридоров (пасечных волоков),

• по результатам инвентаризации при наличии электронных карт обработав информацию о характеристиках древостоя. Составить соответствующие базы данных,

• подготовить технику к работе В процессе проведения рубок следить за ее исправностью Осуществлять мониторинг параметров функционирования системы машин для расчета соответствующих показателей,

• провести компьютерное моделирование природно-производственных условий данных лесных участков Для задействованной системы машин и оборудования провести расчеты эффективности их работы,

• сопоставить экспериментально полученные данные с резулыатами компьютерного имитационного моделирования.

Объектами исследований явились лесные участки, находящиеся на территории Суоярвского района Республики Карелия.

На исследуемых участках проводилась рубка леса методом узких пасек по хлыстовой технологии заготовки. Породный состав 7Е2С1Б, 3 класс бонитета, тип почвы оподзоленные суглинки, площадь участка 4,5 гектара, Общим запасом древесины 845 м3.

Рубка проводилась с использованием системы машин и оборудования на базе трелевочного трактора ТЛТ-100А-06. Валка леса осуществлялась мотористом пилой МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев - бригадой мотористов в сост аве 2 человек бензопилами «Тайга-214» В составе бригады были задействованы люди, имеющие большой опыт работы на лесозаготовках.

Машинный эксперимент функционирования указанной системы машин на сплошных рубках производился на 8 модельных лесосеках по 5 серий в каждом Сравнение экспериментальных данных, полученных в ходе натурной заготовки, с резулыа1ами компьютерного моделирования (|абл 2) подтвердило адекватность предложенной математической модели Максимальные отклонения не более 10% от экспериментальных величин соответствуют статье затрат на заработную плату.

В пятой главе приведены результаты исследований и даны рекомендации по оптимальному по выбору машин и формированию лесозаготовительных бригад для типичных условий РК. В качестве исходных данных для моделирования, приняты древостой возраста от 80 до 120 лет с различными доминирующими породами.

В первой модельной лесосеке преобладает ель возраста 110 лет, во второй - сосна возраста 120 лет, в третьей - берёза 80 лет, в четвертой - породы

Таблица 2

Результаты натурного и компьютерного экспериментов

Показатель Натурный эксперимент Компьютерный эксперимент Отклонение, %

Запас древесины на экспериментальном участке, м3 845 826' -2,3

Средняя высота древостоя, м 16,21 16,68 +2,9

Средний диаметр деревьев на высоте груди, см 20,24 20,36 +1,6

Производительность системы, м3/см 96,9 92,3 -4,8

Затраты на горюче-смазочные материалы, тыс. руб. 23,7 21,8 -8,0

Амортизационные отчисления, тыс. руб 16,6 16,6 +0,0

Фонд заработной платы и отчисления на социальные нужды, тыс руб. 36,1 32,5 -9,9

Затраты на ТО и ТР, руб. 3050 2900 -4,9

Суммарные затраты, тыс. руб. 79,5 73,8 -7,1

Прибыль от реализации древесины, тыс руб 338,0 330,4 -2,2

Прибыль за вычетом суммарных затрат, тыс. руб 258,5 256,6 -0,7

Удельные затраты, руб./ м5 94,1 89,4 -5,0

* среднее по восьми модельным лесосекам

ели, сосны и берёзы представлены примерно в равном соотношении с возрастом 80...85 лет.

Для моделирования сплошных рубок на описанных выше лесных участках в качестве альтернативных была смоделирована работа следующих систем машин и оборудования:

• №1-№4 валка МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев «Тайга-214» (число мотористов соответственно 1-4), трелёвка ТЛТ-100А-06;

• №5-№8 валка МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев «Тайга-214» (число мотористов соответственно 1-4), трелёвка ТБ-1М-15;

• №9-№12 валка МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев и раскряжёвка «Тайга-214» (число мотористов соответственно 3-6), трелёвка ТЛТ-100А-06;

• №13-№16 валка МП-5 «Урал-2», обрезка сучьев и раскряжёвка «Тайга-214» (число мотористов соответственно 3-6), трелёвка ТБ-1М-15.

Пример результатов моделирования (для лесосеки с породным составом 7Е1С2Б) с итоговым расчёюм приведенных затрат при работе альтернативных лесоза) отовитсльных бригад приведен на рис 2.

Лесосека 7Е1С2Б

( нсггкм машин

□ №1 |№2 а □ Х°4 ■ №5 В-№С> ■ №7 О ■ В О №10 В*1 I ■ №12 ■ 14 ■ О №16

Рис. 2. Приведенные затраты для различных вариантов лесозаготовительных бригад при работе на участке 7В1С2Б

В результате моделирования установлено, что наиболее подходящими для сплошных рубок главного пользования в условиях РК являются бригады, базирующиеся на системах машин и оборудования следующего состава (табл 3)

Таблица 3

Рекомендуемые системы машин и оборудования

Состав древостоя Конечный вид заготовленной древесины

Круглый лес (хлысты) Пиловочник, балансы

7Е1С2Б 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 3 обрезчика сучьев «Тайга-214», ТБ-1М-15 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 5 мотористов «Тата-214», ТБ-1М-15

6СЗЕ1Б 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 3 обрезчика сучьев «Тайга-214», ТБ-1М-15 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 5 мотористов «Тайга-214», ТБ-1М-15

2С1Ь7Ь 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 3 обрезчика сучьев «Тайга-214», ТБ-1М-15 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 6 мотористов «Тайга-214», 1 Б-1 М-15

4СЗЕЗБ 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 3 обрезчика сучьев «Тайга-214», ТБ-1 М-15 1 вальщик МП-5 «Урал-2» с помощником, 6 мотористов «Тай(а-214», ТБ-1М-15

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Исследования четырех групп лесозаготовительных предприятий на территории РК, обеспечивающих 80% объёма заготавливаемой древесины, позволили установить, что преобладающим видом рубок являются сплошные рубки 11одав-ляющие обьёмы древесины от 60 до 100% на исследованных группах предприятий заго!авляется по традиционной хлыстовой технологии, с преобладающим использованием отечественной гусеничной лесозаготовительной техники (трак-юра семейства ОАО «Онежский тракторный завод») и бензомоторных пил

2 Поскольку при формировании машин в системы и организации лесозаготовительных бригад не учитываются особенности природно-производственных условий, надежность машин и оборудования, приведённые затраты на лесозаготовки в исследованных группах предприятий остаются достаточно высокими (400-550 руб /м3), а средняя выработка не превышает 450-600 м3 на человека, выбор машин и формирование лесозаготовительных бригад предлагается осуществлять на основе использования предлагаемой компьютеризированной советующей системы принятия решений

3 В основу предлагаемой компьютеризированной системы принятия решений по выбору машин и формированию лесозаготовительных бригад для сплошных рубок положена математическая имитационная модель, описывающая процесс лесозаготовительного производства, базирующаяся на использовании ГИС-технологии и учитывающая показатели надёжности используемых машин За критерий отимачьности решения при выборе альтернативных машин и формирования бригад целесообразно принять приведенные затраты на лесозаютовку

4 Исследования данных по отказам основных моделей гусеничных трелёвочных тракторов (ТЛТ-100, ТБ-1М-15) позволило определить показатели, характеризующие безотказность и ремонтопригодность. Средняя наработка на отказ для тракторов ГЛТ-100 и ею модификаций составила 62 мою-часа, а для тракторов типа ТБ-1М-15 - 48 мото-часов, что обусловлено более сложным техно-Л01 ическим оборудованием последнего. Среднее количество отказов составило соответственно 16,3 и 30,4.

5. Предлагаемая компьютеризированная система принятия решений состоит из четырех основных блоков блок лесохозяйственной ГИС, блок моделирования лесосеки, основной расчётный блок, блок принятия решений Последний блок предполагает активное участие в анализе данных человека-пользователя.

6 Предлагаемая система оценки функционирования систем машин на сплошных рубках реализуется в два этапа На первом этапе генерируется модельная лесосека Характеристики модельной лесосеки эквивалентны реально существующей Второй этап включает ввод параметров альтернативных машин и оборудования и действующих цен на лесоматериалы Затем проводится имитационное моделирование работы систем машин с определением оценочных показателей.

• производительности системы, м3/см.;

• полных затрат на осуществление рубки, тыс руб ;

• прибыли от реализации древесины, тыс. руб ;

• приведенных затрат, руб./ м3.

7 Результатами сравнительного анализа на1урного и компьютерного экспериментов подтверждено, что имитационная модель адекватно описывает про-

цесс проведения сплошных рубок и может быть использована для выбора оптимальных систем машин и оборудования для древостоев любой конфигурации. Максимальная ошибка при моделировании лесосеки составляет не более 3% (по средней высоте древостоя). Максимальные отклонения оценочных показателей результатов моделирования не превышают 10% (фонд зарплаты и суммарные затраты лесозаготовок).

8. Результаты моделирования показывают, что в типовых природно-производственных условиях РК для рассмотренных типов древостоев наиболее эффективными при хлыстовой заготовке леса являются системы машин и составы бригад, указанные в табл. 3.

9 В крупномерных древостоях с преобладанием ели и сосны (объём ствола более 0,9 м3) также целесообразно использовать бригады, базирующиеся на применении чокерных тракторов ТЛТ-100, имеющих незначительное превышение по рассчитанным приведенным затратам над показателями работы бригады, базирующейся на тракторах ТБ-1М-15. Расхождение не превышает 3%.

10. Комплексные бригады на базе машины ТБ-1М-15, в состав которой вклю- ( чены три моториста по обрезке сучьев являются оптимальными для большинства совокупностей рассмотренных природно-производственных условий при хлыстовой вывозке. При сортиментной вывозке лучшие показатели также имеет

бригада на базе трактора ТБ-1М-15 с пятью обрезчиками сучьев и раскряжевщиками.

11. Выявленная эффективность применения тракторов 'ГБ-1М-15 в условия РК подтверждает необходимость возобновления широкого выпуска бесчокерных трелёвочных тракторов данного типа на ОАО «Онежский тракторный завод».

12. Использование разработанной компьютеризированной советующей системы принятия решений на лесозаготовительных предприятиях РК по оценке экспертов АО «Кареллеспром» позволит увеличить среднюю выработку на лесозаготовках до 700-800 м на человека и снизить приведённые затраты до 250350 руб./м3. Экономический эффект от внедрения системы на предприятиях АО «Кареллеспром» составил 25 тыс. руб. в год, на ЗАО «Лесма» 14 руб. на 1 м3 заготовленной древесины.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Перский С И Надёжность лесных тракторов за гарантийный период эксплуатации // Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы Тезисы докл межд. конф , посвящённой 50-летию ЛИФа ПетрГУ Петр-I У. Петрозаводск, 2001. С. 96-97.

2. Кильпеляйнен С А , Перский С. Н. Выбор системы лесозаготовительных машин на базе ГИС-технологий // Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия Материалы республиканской научно-практ конференции Петрозаводск КарПИИЛПК, 2003 С 28-29.

3. Перский С. H Состояние сплошных рубок леса и обоснование подбора систем машин и оборудования с использованием имитационного моделирования на основе системною подхода и ГИС-технологий Петрозав гос >н-т -Петрозаводск, 2004 - 43 е.- ил. - Библиогр : 66 назв. - Рус - Деп в ВИНИТИ 25.05.04, № 883-В2004.

4 Перский С. H Блок-схема имитационной модели «Сплошные рубки» // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов по итогам 5-ой международной научно-технической конференции - Брянск, БГИТА, 2004.-С. 196-197.

5 Герасимов FO Ю , Перский С H Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС-технологий // Моделирование, оптимизация и интенсификация процессов и систем' Материалы международной научно-технической конференции - Вологда: ВоГТУ, 2004. - С. 286-289.

6 Кильпеляйнен С. А., Перский С. П. Система оценки функционирования систем машин при сплошных рубках // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего Материалы международной научно-практической конференции - Воронеж, 2004. ISBN 57994-0141-7 С 176-178

7 Герасимов Ю Ю , Перский С Н. Обоснование технологических решений сплошных рубок леса на основе имитационного моделирования и ГИС-технолошй // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып 5 - Петрозаводск Изд-во ПетрГУ, 2005. С. 74-77

8. Сюнёв В С., Перский С. H Некоторые результаты имитационного моделирования лесозаготовок // Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия Материалы республиканской научно-практической конференции Петрозаводск ПетрГУ, 2005. С 51-53.

Подписано в печать 17.04.06. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Изд. № 105.

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Типография Издательства ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33

i

*

* Двоеft

ц-8 4 5 5 SA5S

«

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Рубки леса, способы заготовки и машинизация лесосечных работ.

1.2. Системы машин и оборудования для сплошных рубок.

1.3. Изучение реального состояния применяемости технологических процессов и машин по Республике Карелия.

1.4. Надежность лесных машин.

1.5. Математические основы имитационного моделирования сплошных рубок.

1.6. Системный подход и ГИС-технологии в построении математических моделей.

1.7. Выводы по первой главе и основные задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЁЖНОСТИ ТРЕЛЁВОЧНЫХ ТРАКТОРОВ.

2.1. Характеристика безотказности трелёвочных тракторов.

2.2. Систематизация отказов и расчет показателей ремонтопригодности.

2.3. Определение и оценка трудоемкости устранения последствий отказов.

2.4. Статистическая оценка достоверности полученных результатов.

2.5. Выводы по второй главе.

3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ СПЛОШНЫХ РУБОК.

3.1. Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС -технологий.

3.2. Модельная лесосека.

3.3. Имитационное моделирование работы системы лесных машин на сплошных рубках.

3.4. Выводы по третьей главе.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬЕАЯ ПРОВЕРКА ПРИМЕНИМОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.

4.1. Цели и задачи исследований.

4.2. Характеристика объектов исследований.

4.3. Методика проведения исследований.

4.4. Методика оценки результатов.

4.5. Результаты экспериментальных исследований.

4.6. Компьютерное моделирование природно-производственных условий натурного эксперимента.

4.7. Организация и результаты компьютерного эксперимента.

4.8. Сопоставимость данных натурного и компьютерного эксперимента.

4.9. Выводы по четвёртой главе.

5. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИСТЕМЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ

МАШИН ДЛЯ СПЛОШНЫХ РУБОК.

5.1. Создание лесохозяйственной ГИС для лесосырьевого участка.

5.2. Выбор лесосырьевых участков.

5.3. Выбор системы машин и оборудования для проведения сплошных рубок.

5.4. Анализ работы систем машин на сплошных рубках.

5.5. Выводы по пятой главе.

Актуальность темы. В 2005 г. общий объём лесозаготовок в Республике Карелия (РК) вышел на уровень 6,5 млн. мЗ, при размерах расчетной лесосеки 8,7 млн. мЗ, что является одним из самых высоких в России показателей использования выделенного в рубку лесного фонда. Особенностью освоения лесного фонда РК является то, что большая часть древесины заготавливается на рубках главного пользования по сплошнолесосечной схеме (90% всего объёма древесины). Несмотря на то, что в РК активно внедряется сортиментная заготовка леса, более половины всей древесины заготавливается по традиционной хлыстовой технологии с использованием отечественных машин, как старых, так и последних модификаций. Некоторая часть объёмов сортиментной заготовки также является по сути хлыстовой, использующей ту же технику. А отнести её к сортиментной можно только по способу вывозки лесоматериалов. В остальных регионах Северо-Запада (например, Архангельской области, Республика Коми), хлыстовая заготовка и соответствующие машины имеют ещё большее распространение.

Несмотря на ограниченную номенклатуру применяемых в настоящее время на лесозаготовках отечественных машин, их невысокую надежность, перед лесозаготовителями постоянно встаёт проблема подбора систем машин, оптимального формирования состава лесозаготовительных бригад, позволяющих обеспечить бесперебойную работу техники в конкретных природно-производственных условиях с минимальными затратами.

Выбор технических средств для обеспечения лесозаготовок в конкретных природно-производственных условиях является достаточно сложной задачей. Учитывая накопленный опыт, наиболее целесообразным представляется разработка компьютеризированной советующей системы принятия решений по обоснованию выбора машин и формирования лесозаготовительных бригад для проведения рубок главного пользования, основанной на применении ГИСтехнологии. При этом данная система должна учитывать в первую очередь уровень надежности используемой лесозаготовительной техники, поскольку для рассматриваемого вида отечественной техники он остаётся невысоким. Это обстоятельство существенным образом влияет на подбор машин и формирование лесозаготовительных бригад, снижая экономические показатели и эффективность функционирования лесозаготовительных предприятий.

Цель работы. Повышение эффективности функционирования лесозаготовительных бригад на сплошных рубках главного пользования на основе использования компьютеризированной системы оптимального выбора машин и оборудования.

Задачи исследований. Исходя из актуальности темы и цели работы, сформулированы следующие задачи исследования:

• провести анализ сплошных рубок, технологии их проведения;

• провести статистическую обработку показателей надежности и ремонтопригодности лесозаготовительных машин для сплошных рубок;

• построить имитационную модель технологии лесосечных работ на сплошных рубках с учетом показателей надежности машин;

• провести натурные исследования хлыстовой заготовки древесины на базе машин производства ОАО «ОТЗ»;

• проверить адекватность имитационной модели путем сравнения результатов экспериментальных и теоретических исследований;

• дать рекомендации по оптимальному применению систем машин для конкретных природно-производственных условий.

Объектами исследований являются системы машин и оборудования для хлыстовой заготовки (гусеничные тракторы ОАО «ОТЗ» ТЛТ-100А-06, ТБ-1М-15, бензопилы МП-5 «Урал-2», «Тайга-214»), сплошные рубки, хлыстовая заготовка древесины, древостой с преобладанием пород ели, сосны, берёзы и смешанные древостой.

Методы исследований: математического моделирования, математической статистики, системного подхода, Монте-Карло.

Научная новизна работы:

• разработана имитационная модель, описывающая функционирование системы машин и оборудования на сплошных рубках главного пользования, отличающаяся учётом показателей надёжности машин, входящих в систему;

• разработана компьютеризированная (человек-машина) система принятия решения по обоснованию выбора машин для сплошных рубок, позволяющая учитывать особенности природных условий эксплуатации, экономические факторы, уровень надёжности машин, базирующаяся на применении ГИС-технологий;

• разработаны рекомендации по формированию систем машин и бригад для природно-производственных условий Республики Карелия.

Значимость для теории и практики. Расширена теория технологии и машин лесного хозяйства и лесозаготовок в области принятия решений по выбору систем машин и оборудования. Реализация разработанной имитационной модели в виде готовой программы «Сплошные рубки» для ПЭВМ позволяет оценить эффективность функционирования различных систем лесозаготовительных машин и оборудования на сплошных рубках с определением оценочных показателей выполнения рубки для различных производственных условий.

Основные положения, выносимые на защиту:

• результаты исследования сплошных рубок и технологий их проведения на территории РК;

• методика по оптимальному выбору лесосечных машин и формированию состава лесозаготовительных бригад для различных производственных условий;

• применение имитационного моделирования для обоснования выбора системы машин и оборудования для сплошных рубок, основанное на определении следующих оценочных показателей функционирования: производительности системы, суммарных затрат на осуществлении рубки, прибыли от реализации древесины; • рекомендации по формированию систем машин и бригад на предприятиях Республики Карелия.

Обоснованность и достоверность результатов исследований. Достоверность результатов исследований подтверждается данными, полученными в ходе проведения рубки на опытном участке, положительным опытом внедрения разработанных рекомендаций в производство.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на международной конференции «Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы» (Петрозаводск, 2001); на V международной научно-технической конференции «Лес - 2004» (Брянск, 2004), на международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем» (Вологда, 2004), на международной научно-практической конференции «Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего» (Воронеж, 2004), на республиканской научно-практической конференции «Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия» (Петрозаводск, 2003; 2005), на научных семинарах кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета ПетрГУ (2001 - 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Реализация работы. Результаты исследований и рекомендации по применению систем машин и оборудования для сплошных рубок главного пользования использованы в практической деятельности при формировании комплексных бригад ЗАО «Лесма», АК «Кареллеспром». Так же основные результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе кафедры тяговых машин лесоинженерного факультета Петрозаводского государственного университета в учебных курсах «Теория и конструкция машин и оборудования отрасли», «Лесные географические информационные системы».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объём работы 160 страниц, 23 рисунка, 30 таблиц. Список использованных источников включает 125 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследования четырёх групп лесозаготовительных предприятий на территории РК, обеспечивающих 80% объёма заготавливаемой древесины, позволили установить, что преобладающим видом рубок являются сплошные рубки. Подавляющие объёмы древесины от 60 до 100% на исследованных группах предприятий заготавляется по традиционной хлыстовой технологии, с преобладающим использованием отечественной гусеничной лесозаготовительной техники (трактора семейства ОАО «Онежский тракторный завод») и бензомоторных пил.

2. Поскольку при формировании машин в системы и организации лесозаготовительных бригад не учитываются особенности природно-производственных условий, надёжность машин и оборудования, приведённые затраты на лесозаготовки в исследованных группах предприятий остаются достаточно высокими (400-550 руб./мЗ), а средняя выработка не превышает 450-600 мЗ на человека, выбор машин и формирование лесозаготовительных бригад предлагается осуществлять на основе использования предлагаемой компьютеризированной советующей системы принятия решений.

3. В основу предлагаемой компьютеризированной системы принятия решений по выбору машин и формированию лесозаготовительных бригад для сплошных рубок положена математическая имитационная модель, описывающая процесс лесозаготовительного производства, базирующаяся на использовании ГИС-технологии и учитывающая показатели надёжности используемых машин. За критерий оптимальности решения при выборе альтернативных машин и формирования бригад целесообразно принять приведенные затраты на лесозаготовку.

4. Исследования данных по отказам основных моделей гусеничных трелёвочных тракторов (ТЛТ-100, ТБ-1М-15) позволило определить показатели, харастеризующие безотказность и ремонтопригодность. Средняя наработка на отказ для тракторов ТЛТ-100 и его модификаций составила 62 моточаса, а для тракторов типа ТБ-1М-15 - 48 мото-часов, что обусловлено более сложным технологическим оборудованием последнего. Среднее количество отказов составило соответственно 16,3 и 30,4.

5. Предлагаемая компьютеризированная система принятия решений состоит из четырёх основных блоков: блок лесохозяйственной ГИС, блок моделирования лесосеки, основной расчётный блок, блок принятия решений. Последний блок предполагает активное участие в анализе данных человека-пользователя.

6. Предлагаемая система оценки функционирования систем машин на сплошных рубках реализуется в два этапа. На первом этапе генерируется модельная лесосека. Характеристики модельной лесосеки эквивалентны реально существующей. Второй этап включает ввод параметров альтернативных машин и оборудования и действующих цен на лесоматериалы. Затем проводится имитационное моделирование работы систем машин с определением оценочных показателей:

• производительности системы, м3/см.;

• полных затрат на осуществление рубки, тыс. руб.;

• прибыли от реализации древесины, тыс. руб.;

• приведенных затраты, руб./ м3.

7. Результатами сравнительного анализа натурного и компьютерного экспериментов подтверждено, что имитационная модель адекватно описывает процесс проведения сплошных рубок и может быть использована для выбора оптимальных систем машин и оборудования для древостоев любой конфигурации. Максимальная ошибка при моделировании лесосеки составляет не более 5% (по средней высоте древостоя). Максимальные отклонения оценочных показателей результатов моделирования не превышают 10% (фонд зарплаты и суммарные затраты лесозаготовок).

8. Результаты моделирования показывают, что в типовых природно-производственных условиях РК для рассмотренных типов древостоев наиболее эффективными при хлыстовой заготовке леса являются системы машин и составы бригад на базе трактора ТБ-1М-15.

9. В крупномерных древостоях с преобладанием ели и сосны (объём ствола более 0,9 м3) также целесообразно использовать бригады, базирующиеся на применении чокерных тракторов ТЛТ-100, имеющих незначительное превышение по рассчитанным приведенным затратам над показателями работы бригады, базирующейся на тракторах ТБ-1М-15. Расхождение не превышает 3%.

10. Комплексные бригады на базе машины ТБ-1М-15, в состав которой включены три моториста по обрезке сучьев являются оптимальными для большинства совокупностей рассмотренных природно-производственных условий при хлыстовой вывозке. При сортиментной вывозке лучшие показатели также имеет бригада на базе трактора ТБ-1М-15 с пятью обрезчиками сучьев и раскряжевщиками.

11. Выявленная эффективность применения тракторов ТБ-1М-15 в условия РК подтверждает необходимость возобновления широкого выпуска бесчокер-ных трелёвочных тракторов данного типа на ОАО «Онежский тракторный завод».

12. Использование разработанной компьютеризированной советующей системы принятия решений на лесозаготовительных предприятиях РК по оценке экспертов АО «Кареллеспром» позволит увеличить среднюю выработку на лесозаготовках до 700-800 м3 на человека и снизить приведённые затраты до 250-350 руб./м3. Экономический эффект от внедрения системы на предприятиях АО «Кареллеспром» составил 25 тыс. руб. в год, на ЗАО «Лесма» 14 руб. на 1 м3 заготовленной древесины.

1. Азаренок В.А., Герц И.Ф., Залесов С.В., Мехренцев A.B. Лесоводственные аспекты технологии лесосечных работ на Урале // Лесная пром-ть.-2002.№2.-С.21-24

2. Аксёнов П.П., Макарова Н.С. Технология пиломатериалов. М.: Лесн. пром-ть, 1976. 480 с.

3. Аликин Г.П., Рахманин Г.А. Технология и техника лесозаготовок в XXI веке // Лесная пром-ть.-2001.№3.-С.2-4

4. Амалицкий В.В. и др. Надежность машин и оборудования лесного комплекса: Учебник для студентов спец. 170400 / Амалицкий В.В., Бондарь В.Г., Во-лобаев A.M., Воякин А.С.-М.: МГУЛ, 2002.-279 е.: ил.

5. Андреев В.Н. Надежность лесных машин и оборудования: Учебное пособие. Л.: ЛТА, 1991. 152 с.

6. Андреев В.Н., Гусейнов Э.М. Выбор и обоснование критериев и показателей эффективности при оптимальном проектировании лесных машин. В кн.: Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства / Межвуз.сб.научн.тр. - Л.: ЛТА, 1981. С. 12-15

7. Андреев В.Н., Гусейнов Э.М. Оценка эффективности лесных и деревообрабатывающих машин на основе теории дискретных марковских цепей // Машины и инструменты деревообрабатывающих производств. Вып.7 Межвуз.сб.научн.тр. Л.: ЛТА, 1980.

8. Андреев В.Н., Гусейнов Э.М. Оценка эффективности функционирования лесных машин на основе марковских цепей // Эксплуатация лесовозного подвижного состава: Межвуз.сб.науч.тр. / УЛТИ. Свердловск, 1987.

9. Антонов A.B., Мошонкин Н.П. Лесозаготовки: перспективы развития эффективных технологий // Лесная пром-сть, 1994. №3. - С.7-8

10. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-ть, 1971. 531 с.

11. Анучин Н.П. Определение объёмов хлыстов и сортиментов. М.: Лесн. пром-ть, 1973. 190 с.

12. Атрохин В.Г., Иевинь И.К. Рубки ухода и промежуточное пользование.-М.: Агропромиздат, 1985. 255 с.

13. Барановский В.А., Некрасов P.M. Системы машин для лесозаготовок. М.: Лесная промышленность, 1977. - 245 с.

14. Бойков С.П., Сотонин С.Н. Исследование эффективности валочно-пакетирующих машин на несплошных рубках методами имитационного моделирования // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса / Межвузов. сб. науч. трудов, Л.: ЛТА, 1989. С. 12-16

15. Большаков Б.М. Направления развития техники и технологии лесозаготовительного производства // Лесная пром-ть.-1998.№3.-С.3-6

16. Брейтер B.C. Статистическое моделирование эксплуатационных параметров деревьев в различных районах страны // Перспективная технология и организация лесозаготовительного производства. М.: ЦНИИМЭ, 1977. С. 3649.

17. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 400 с.

18. Валяев В.Н. Выборочные и сплошнолесосечные рубки в Карелии (Сравнительная продуктивность хозяйства). Петрозаводск: Карелия, 1989. 102 с.

19. Герасимов Ю.Ю., Кильпеляйнен С.А., Давыдков Г.А. Геоинформационные системы.- Йоэнсуу: Изд-во унив. Йоэнсуу, 2001.-201 с.

20. ГОСТ 27.001-95. Надёжность в технике. Система стандартов. Основные положения. М.: Госстандарт, 1997.

21. ГОСТ 27.301-95. Надёжность в технике. Расчёт надёжности. Основные положения. М.: Госстандарт, 1997.

22. ГОСТ 27.310-95. Надёжность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. М.: Госстандарт, 1997.

23. ГОСТ 27.402-95. Надёжность в технике. Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа (на отказ). М.: Госстандарт, 1978.

24. ГОСТ 28.002-89. Надежность в технике. Основные понятия, термины и определения. М.: Госстандарт, 1990.

25. Грабовский А.Г. Повышение эффективности трелевки леса колесными тракторами путем обоснования основных конструктивных параметров. Ав-тореф. дис. канд. техн. наук. JI: JITA, 1992. -18 с.

26. Елизаров А.Ф. Экономика природопользования. Л.: ЛТА, 1993. 44 е.* 18

27. Занегин Л.А. Система машин для безотходной технологии лесозаготовок // Лесная пром-ть.-1992.№5.-С.3-4

28. Карелия в 1991 1998 гг. Анализ социально-экономического положения Республики Карелия / Карельский научный центр РАН. Петрозаводск, 1999. 133 с.

29. Кильпеляйнен С.А. Обоснование выбора системы лесосечных машин для рубок ухода на основе ГИС-технологий. Автореф. дис. на соиск. учён. степ, канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2000. 17 с.

30. Кильпеляйнен С.А., Сюнёв B.C. Экспериментальная проверка адекватности имитационных моделей рубок ухода. Петрозаводский гос. ун-т. Петрозаводск, 1999. 22 е., ил., библиогр.2 назв. Деп. в ВИНИТИ 24.11.99. №3481-В99

31. Корниенко A.M., Сюнёв B.C., Кузнецов Ю.Д. Сравнительный анализ лесозаготовительных технологий, применяемых в Республике Карелия // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.З. Петрозаводск, 2001. С.43-45

32. Куликов М.И., Попов Ю.А. Техника, рубки ухода и прирост лесных насаждений // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.2. Петрозаводск, 1999. С.72-74

33. Лесное хозяйство Республики Карелия. Статистический сборник / Госкомстат PK. Петрозаводск, 2002г. 46 с.

34. Лесоводственные требования к технологическим процессам рубок ухода/Федеральная служба лесного хозяйства России. М., 1993. 26 с.

35. Лесопромышленный комплекс Республики Карелия (1990-1999 гг.) / Под общей редакцией Е.Г. Немковича, A.M. Цыпука, А.И. Шишкина. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. 164 с.

36. Лесопромышленный комплекс: Состояние, проблемы, перспективы / H.A. Бурдин, В.М. Шлыков, В.А. Егорнов, В.В. Саханов; МГУЛ. М., 2000. 473с.

37. Лесосечные машины для рубок ухода: Компьютерная система принятия решений / Ю.Ю. Герасимов, B.C. Сюнёв. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. 236 с.

38. Мазуркевич М.А. Обоснование оптимальных стратегий ремонта и технического обслуживания лесных машин на основе вероятностных моделей: Ав-тореф. дисс. докт. техн. наук / ПетрГУ. Петрозаводск, 1998. 38 с.

39. Мазуркевич М.А. Общая постановка задачи выбора стратегии ТО лесных машин// Повышение эффективности подготовки биомассы к переработке на щепу. Сб. науч. трудов. КАРНИИЛП.: Петрозаводск, 1997. С. 38-41.

40. Мазуркевич. М.А. Повышение эксплуатационной технологичности лесных машин путем применения вероятностных моделей. М.: ВИНИТИ, депон. N, 1998. 126 с.

41. Мазуркевич М.А., Лобашев В.Д., Серебрянский Н.И. прогнозирование показателей ремонтопригодности трелевочных тракторов// Тез. докл. науч.-техн. конф. Петрозаводск. ПетрГУ, 1986. С. 74-76.

42. Мазуркевич М.А., Серебрянский Н.И. Повышение эксплуатационной эффективности тракторов ОТЗ// Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства. Сб. науч. трудов. Л.: ЛТА, 1986. С. 82 - 86.

43. Малышев В.Н., Козьмин С.Ф. Имитационное моделирование технологического процесса лесовосстановления // Интенсификация лесозаготовительных и лесохозяйственных производств / Межвуз. сб. научн. тр. Л.: ЛТА, 1989. -С.78-84

44. Марков В.И., Фролова A.A., Шашкина P.C. Анализ себестоимости обезличенного кубометра круглых лесоматериалов // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.2. Петрозаводск, 1999. С.86-89

45. Мелехов И.С. Лесоводство. М.: Агропромиздат, 1989. 302 с.

46. Меньшиков В.Н. Вероятностное состояние древостоя как объекта эксплуатации // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: ЛТА, 1985. С. 4-11.

47. Методика выбора системы лесосечных машин для конкретных условий эксплуатации. Фаст В.М. // Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журнал, №1, С.39-43

48. Направления развития технологий лесозаготовок в Карелии // Демин К.К., Мощевикин П.Е., Васильев И.А., Шегельман И.Р. // Региональные проблемы развития лесного комплекса: Тез. докл. респ. науч.-практ. конференции. Петрозаводск: КарНИИЛП, 1998. С.4-6

49. Наставление по рубкам ухода в лесах Республики Карелия / Государственный комитет по лесу Республики Карелия. Петрозаводск, 1995. 39 с.

50. Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части России. М., 1994. 190 с.

51. Нейлор Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем / Т. Нейлор; Пер. с англ. М.: «Мир», 1975. 500 с.

52. Немцов В.П. Развитие машинной технологии лесозаготовок в России // Лесная пром-сть, 1993. №5-6. - С.12-13

53. Пациора П.П., Руденко Н.Ф. Электропилы для лесозаготовок. М.-Л., Гос-лесбумиздат, 195 8.-162с.

54. Петровский B.C. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов. 2-е изд., пе-рераб. И доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. -288 с.

55. Петровский B.C., Онгуя С.Р., Око С.К. Математические модели стволов, хлыстов, бревен в САПР учета, переработки и использования лесоматериалов. // Лесной журнал, 1996. №3 С.43-47

56. Петровский B.C., Онгуя С.Р., Око С.К. Математические модели стволов, хлыстов, брёвен в САПР учёта, переработки и использования лесоматериалов.//Лесной журнал, 1996. №3 С.43-47.

57. Питухин A.B., Шиловский В.Н., Серебрянский Н.И. Сбор и обработка информации о надежности лесных машин: Учебное пособие / Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1995. 84 с.

58. Повышение качества и надежности манипуляторного технологического оборудования лесных машин при проектировании. Часть 1 / Андреев В.Н., Герасимов Ю.Ю. Петрозаводский гос. ун-т. Петрозаводск, 1995. 119 е.: ил.

59. Полищук А.П. Валка леса. М.: Лесн. пром-ть, 1972. 176 с.

60. Полищук А.П. Эксплуатационные показатели деревьев и древостоев лесного фонда СССР. ЦНИИМЭ, Химки, 1967.

61. Положение о техническом обслуживании и ремонте машин и оборудования лесозаготовительной промышленности. Химки.: ЦНИИМЭ, 1990. 288 с.

62. Программа информатизации лесного хозяйства на 1998—2001 гг. // Лесное хозяйство 1998 (4). С.54-56

63. Пыжиков A.B. Новые лесозаготовительные машины Онежского тракторного завода. // Актуальные проблемы лесного комплекса Карелии: Научные труды №1. Петрозаводск: Карельская инж.академия, 1998. - 64 с.

64. Родионов A.B. Актуальные вопросы исследования лесных технологий // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.2. Петрозаводск, 1999. С.122-123

65. Ряхин В.А. Практика проходных рубок в Карелии // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.1. Петрозаводск, 1996. С.82-84

66. Смирнов М.Ю., Любимов Г.С. Сравнение способов заготовки лесоматериалов // Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы: Тезисы докл. межд. конф., посвященной 50-летию ЛИФа ПетрГУ. ПетрГУ. Петрозаводск, 2001. 164 с.

67. Состояние лесного комплекса Карелии и прогноз его развития. Технико-экономический доклад. Петрозаводск: КарНИИЛП, 1996. 150 с.*40

68. Справочник по пиломатериалам / Центр «Лесэксперт». Б.М., 2002. - 104 с.

69. Старостенко Д. А. Внедрение ГИС-технологий в лесное хозяйство Российской Федерации // Ежегодной обзор, ГИС Ассоциация. М. 1998; Вып. 2. С.92-94

70. Страхов В. В., Сысуев В. В. Перспективы использования географических информационных систем для устойчивого управления лесами России // Лесное хозяйство. 1998. № 3. С. 19-22

71. Суханов B.C., Супрон Ю.П., Федоров В.В., Марковец Ю.В. Совершенствование технологии лесозаготовок путь к оздоровлению лесопромышленного комплекса // Лесная пром-ть.-1998.№4.-С. 12-15

72. Сухих В. И. Структура и функции геоинформационных систем непрерывного действия // Лесное хозяйство. 1996. № 5

73. Сюнёв B.C. Имитационное моделирование как средство поддержания системы принятия решений в области лесных технологий и машин. ПетрГУ. Петрозаводск, 1998. 69 с. / Деп. в ВИНИТИ 04.08.98. № 2509-В98.

74. Татаринов В.П. Лесозаготовки (Состояние и проблемы повышения эффективности).-М.: Лесн. пром-сть, 1979.-224 с.

75. Технология заготовки сортиментов на лесосеке: Учебное пособие / И.Р. Ше-гельман, И.А. Васильев, К.К. Демин. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1999. 64 с.

76. Трейфельд Р. Ф. Филиппов Ю. В. Геоинформационные системы в российском лесоустройстве // Лесное хозяйство 1998(2) С.43-45.

77. Третьяков Н.В., Горский П.В., Самойлович Г.Г. Справочник таксатора. М.-Л., Гослесбумиздат, 1952.

78. Тюрин A.B. Таксация леса. М.: 1945, 376 с.

79. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФРА-М; Финансы и статистика, 1995. 384 с.

80. Уемов А. И. Логические основы метода моделирования. М.: Мысль, 1971. 311с.

81. Федосеев В.В., Гармаш А.Н., Дайитбегов Д.М. и др. Экономико-математические методы и прикладные модели / Под ред. В.В. Федосеева. М.: ЮНИТИ, 1999.

82. Федосеев О.В., Куликов М.И. Машины ОАО «ОТЗ» машины нового поколения // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.З. Петрозаводск, 2001. С.92-95

83. Холод Н.И., Кузнецов A.B., Жихар Я.И. и др. Экономико-математические методы и модели / Под общ. ред. A.B. Кузнецова. Мн.: БГЭУ, 2000.

84. Шегельман И.Р. Выбор места и способа подготовки тонкомера к переработке на щепу// Технические и экологические проблемы лесного комплекса: Сб. науч. трудов. Петрозаводск: КарНИИЛП, 1998. - С. 8-23.

85. Шегельман И.Р; Техника и технология лесосечных работ: Учеб. Пособие / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, О.Н. Галактионов; ПетрГУ. Петрозаводск. 2004, - 228 с.

86. Шегельман И.Р., Лапатин А.Ю., Сулимин B.C. К вопросу перспективности производства технологической щепы в Карелии// Проблемы развития лесного комплекса Карелии: Тез. докл. респ. науч.-практ. конференции. Петрозаводск: КарНИИЛП, 1996. - С. 44-45.

87. Шегельман И.Р., Одлис Д.Б. Методические предпосылки организации лизинга тракторов и машин АО «Онежский тракторный завод» // Труды лесо-инженерного факультета ПетрГУ. Вып.2. Петрозаводск, 1999. С. 177-179

88. Шиловский В.Н. Выбор оптимальных стратегий технического сервиса территориально распределенных лесозаготовительных машин. Петрозаводск: 2001. 32 с. Рукопись деп. в ВИНИТИ 08.05.2001, №1196-И2001.

89. Шиловский В.Н. Зарубежный опыт технического сервиса машин и оборудования // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып.З. Петрозаводск, 2001. С.105-108.

90. Шиловский В.Н. Обоснование и разработка комплексной системы организации технического сервиса территориально распределенных лесозаготовительных машин: Автореф. дисс. . докт. техн. наук / ПетрГУ. Петрозаводск, 2002. 35 с.

91. Шиловский В.Н., Львова Т.А., Ильюшина О.П. Прогнозирование надежности лесозаготовительных машин // Лесная промышленность. 1988. №2. С. 18-19.

92. Шиловский В.Н., Питухин A.B. Повышение уровня надежности, снабжения запасными частями и эксплуатации тракторов ОТЗ и лесных машин на их базе. Деп. рук. №2448-89. ВНИПИЭИлеспром, 1989. 65 с.

93. Шиловский В.Н., Питухин A.B., Малинен П. А. Расчетно-экспериментальный метод контроля надежности лесозаготовительных машин. // Проблемы развития лесного комплекса Северо-западного региона:

94. Тез. докл. междунородной научно-технической конференции ПетрГУ. Петрозаводск, 1996. С. 69-70.

95. Ширнин Ю.А., Пошарников Ф.В. Технология и оборудование малообъёмных лесозаготовок и лесовосстановление: Учебное пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001.-398с.

96. Эддоус М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решений.: Пер. с англ. Под ред. член-корр. РАН И.И. Елисеевой.- М.: Аудит, ЮНИТИ, 1997.-590 с.

97. Якимович С.Б. К оценке границ применимости сортиментного и хлыстового способа лесозаготовок // Технология лесопромышленного произ-ва и транспорта: Сб. трудов / Под ред. Ю.Д. Силукова; УГЛТА, Екатеринбург, 2000.-С.145-152

98. Andreev V.N. Optimum design of forest machines with the aid of Markov's chains // Forest, Environment and New Technology in Northern Europe / University of Joensuu, Faculty of Forestry. Joensuu, 1992. № 17 .P.95-96

99. Asikainen A. Discrete-event simulation of Mechanized wood-harvesting system// Research notes 38/ University of Joensuu, Faculty of Forestry. Joensuu, 1995.86 р.

100. Axenbom A. A simulation model for planning of hay harvesting machinery system and management. Swedish University of Agricultural Sciences. Report 144. 1990.

101. Gerasimov Yu. Yu., Siounev V.S. Operations research: an applications into logging studies// Scandinavian Forest Economics, Umea, Sweden. №37. 1999. P.201-203

102. Hakkila P. Procurement of timber for Finnish forest industries / The Finnish Forest research Institute. Vantaa Research Center. Vantaa, 1995. 73 p.

103. Kahala M. Kaadon ja karsinnan tyovaikeus harvennushakkuissa (Difficulty of felling and delimbing in thinnings)/ METSATEHO. Rep.№ 378. Helsinki, 1995.

104. Koger J. Analyzing timber harvesting system using STALS-3 // Forest Prod. J. 1992. V. 42 (4): 25-30.

105. Maplnfo Professional (русское издание): Руководство пользователя/ MapInfo Corporation. Troy New York, 1995. 539 c.

106. Randhawa S.U., Scott T.M., Olsen E.D. Timber harvester: a microcomputer-based system for automatic selection of timber harvesting equipment // Appl-Eng-Agric. St. Joseph, Mich.: American Society of Agricultural Engineers. Jan 1992. V. 8 (1) p.121-127

107. Shilovskiy V.N., Pitukhin A.V., Serebrianskiy N.I. Optimization of distribution of spare parts between the harvesting machinery service points // Forest sector development problems/ International conference: Petrozavodsk, 1998. C. 19-41.

108. Stuard W.B. Harvesting Analysis Technique: a computer simulation system for timber harvesting. Forest products journal. 31(11), pp. 45-53.

109. Герасимов Ю.Ю., Перский C.H. Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС-технологий// Моделирование, оптимизация и интенсификация процессов и систем: Материалы международной научно-технической конференции. Вологда: ВоГТУ, 2004. - С. 286-289.

110. Герасимов Ю.Ю., Перский С.Н. Обоснование технологических решений сплошных рубок леса на основе имитационного моделирования и ГИС-технологий.// Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Вып. 5. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2005. С. 74-77.

111. Кильпеляйнен С.А., Перский С.Н. Выбор системы лесозаготовительных машин на базе ГИС-технологий// Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия. Материалы республиканской научно-практ. конференции. Петрозаводск: КарНИИЛПК, 2003. С.28-29.

112. Перский С.Н. Блок-схема имитационной модели «Сплошные рубки»// Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов по итогам 5-ой международной научно-технической конференции. Брянск, БГИ-ТА, 2004. - С. 196-197.

113. Перский С.Н. Надёжность лесных тракторов за гарантийный период эксплуатации// Новые технологии и устойчивое управление в лесах Северной Европы: Тезисы докл. межд. конф., посвящённой 50-летию ЛИФа ПетрГУ. ПетрГУ. Петрозаводск, 2001. С.96-97.

114. Сюнёв B.C., Перский С.Н. Некоторые результаты имитационного моделирования лесозаготовок.// Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия. Материалы республиканской научно-практической конференции. Петрозаводск: ПетрГУ, 2005. С. 51-53.