автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Моделирование и разработка оптимальных технологических процессов лесосечных работ (для условий Волго-Вятского лесоэкономического района)

РГ6 од

- 5 ДПР 1833

Московский лесотехнический институт

На правах рукописи

ШИРНИН ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 630*323.13

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕВСОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

(для условий Волго-Вятского лесоэкономического района)

05.21.01. Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических паук

Москва 1993

Работа выполнена на кафедре механизации лесозагот вок Московского лесотехнического института и на кафед] машин, технологии и оборудования лесопромышленнь производств Марийского политехнического института.

Научный консультант — доктор технических наук, пр

фессор А. К. Редькин

Официальные оппоненты — доктор технических нау

профессор, заслуженш деятель науки и технт РСФСР Ю. Я. Дмитриев

— доктор сельскохозяйстве ных наук, профессор

В. И. Обыденников

— доктор технических на} профессор, заслуженн] деятель науки и техни

Ведущее . предприятие РСФСР Б. С. Петровский

— Кировский научно-иссле, вательский и проектн: институт лесной промы ленности (КирНИИЛП)

Защита диссертации состоится на заседании специали; рованиого совета Д. 053.31.01 Московского лесотехничес]

го института « 2 3 » йпрелХ _199 3 года в (О '

сов в аудитории 313.

Просим Ваши отзывы но автореферату направлять ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСИ! по адресу: 141001 Мытищи Московской области, МЛЧ Ученому секретарю.

С диссертацией молено ознакомиться в баблиоп МЛТИ.

Автореферат разослан « / 9 » И (X р ТОс_ 199.-'

Ученый секретарь специализированного совета док технических наук, профессор Ю. П. Семе

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ;твш. В настоящее время более 50/S древесины заготавливается машинами. Широкое использование машин на лесосвч-■ ных работах происходит в условиях вовлечения в лесопользование лесов I и П групп. Многообразие условий лесоэксплуатации требует применения различных технологий, способов рубок и "схем разработки лесосек.

Примером многообразия лесорастительных условий может служить Волго-Вятский лесоэкономичвский район (ВЗ JI3P).

Удорожание машинного способа производства по сравнению с механизированным многократно утягчает последствия ошибочных решении в организации работ. Одновременно усложняется процесс принятия решений, т.к. значительно возрастает число факторов, влияющих на конечный результат. Лесосечные работы уже нельзя рассматривать без учета процессов лесовосстановления, лесотранспорта и первичной обработки древесины. Следовательно, поиск оптимальных решений возможен только при широком использовании системного анализа и методов моделирования.

Затянувшийся период освоения новой техники с неудачны:.® попытками' использовать ее по старой технологии породили серьезное противоречие между необходимостью внедрения машинного способа работ и вызванным им интенсивным разрушением лесной среда, нарушением принципов экологичноети, ,.-.'■

.. Решить данную проблещу можат новая, форма организации продпри-.ятий по выращиванию, заготовке.а переработка древесины, которая .требует новых, научно обоснованных принципов, проектирования лесосечных работ, предусматривающих эффективный способ лесовосстановления. В.связи с этим в основе таких принципов должен быть выбор рационального в условиях каждой лесосеки способа рубок.

■ Современные, лесозаготовки ВВ. ЛЭР шроко используют дороги общзго пользования при вывозке древесины на' лесопромышленные склады с поштучной продольной подачей предмета труда в обработку. С целью технологического обеспечения эффективной работы в этих условиях в диссертации рассмотрены вопросы заготовки, вывозки и первичной обработки древесины вразнокомэлииу, о подсортировкой хлыстов и деревьев. . • •

. Машинный' способ работ значительно облегчил тяжелый труд лесозаготовителей. Однако возросла психофизиологическая нагрузка one-

раторов, что обусловило ограничение роста их производительности труда. Это противоречие может быть разрешено путем передали части функций оператора автоматическое управляющему-устройству. Поэтому разработка методик:'! моделирования схем автоматического управления функциями лесосечных кашн является весьма актуальной.

Цель исследований - разработка научно обоснованных технологических решений, повшавдих эффективность и эколо.гичность заготовки дреЕесшш машинами в условиях снижения доли концентрированных лесосек в смешанных лссах, использования на вызозкз-дорог, общего пользования, • сложившейся структуры лесопро»ашизщшх складов ВВЛЭР.

Научная ногизнд. • I. Разработан новый принцип проектирования лесосечных работ, в осноБв которого лежит Еыбор способа рубок и лесовосстановлввия. Дня его реализации составлены:

1) экономико-математические модели технологических процессов лесосечных и связанных.с кики работ с учетом экологического ущерба лесозаготовок; . '

2) алгоритм, дозволяздиЗ в диалоговом рвгзшв Еыбирать способ рубки с последующим обоснованием оптюзальдоы транспортной сети, системы машин, технологической схемы разработки лесосеки.

2. Для реализации нового принципа впервые предложена система взаимодействия общества с природой в процессе лесосечных работ с -подсистемами, характеризующей предмет, труда, условия работы маши--.' ны, оператора, технологию и готовую продукцию. "

Использование систеш позволило:, ' ! .

1) подучить модели санкционирования лесосечных манин, • • дающие возможность анализировать результаты их работы в зависимости от способа рубки, свойств и параметров подсистем;

2) установить влияние способов подсортировки-древесины я работы с оставлением части древостоя'на производительность машин.

3. Обоснована мзтодика выбора технологических схем разработки лесосек с сохранением подроста и подсортировкой древесины, с заготовкой, погрузкой и вывозкой юлухлыстов вразнокомашщу. Новизна полученных на её основе схем и способов заготовки древесины подтверждена авторскими свидетельствами.

4. На основе новых аналитических исследований технологических параметров при работе с оставлением части.древостоя и подсортировкой древесины " л '

I) сформулирован коэффициент компонента, определяющий долю

обрабатьшаамой драввсины при.частичной выборке древостоя;

2) получаны модели для нахождения размеров площадок, обрабатываемых с одной рабочей позиции фронтальной ВПМ, и координаты юс центров тяжести в зависимости от угла между осями пачки и ленты, .максимального и-минимального вылетов манипулятора.

5. Сформулирован показатель дая оценки технологических схем ■ / разработки лесосек но доле площади, отводимой для подготовительных работ. Новизна и эффективность полученных на ого основе способов разработки лесосек подтверждены авторскими свидетельствами.

6,- Экспериментальные исследования позволили получить новые статистические зависимости времени цикла обработки дерева 5Ш от параметров древостоя (объем, порода), ремма работы (обычный, с оставлением части древостоя, подсортировкой) машин.

' 7.Сформулированы ноше подходы к.оптимизации вылета шнипуля-тора ВШ, обоснованию параметров-(скорости, нагрузки на рейс) трелевочных. машин при трелевке на большие расстояния.

8. Впервые методика моделирования функций.применена для разработки схем автоматического управления лесосечными машинами. Новизна полученных на её основё технических решений подтверндена авторскими свидетельствами.

Основные научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

принцип оптимизации лесосечных работ, в основу которого положен выбор способа рубок и лесовосстаношгввйя;

методика сравнения и выбора-способов рубок леса с последующим обоснованием-первичной лесотранслорткой езти,.способа швозки дре-еосши (хлыстами, .сортированным^ -хлыстами, полухлыстами и хлыстами вразпокомелипу, сортиментами), системы машин, технологической схемы .разработки лесосек;'

критерий экологичноети технологических схем освоения по доле площадд лесосеки (погрузочные пункты, волоки, технологические коридоры), отводимой для подготовительных .работ', его выражения при работе фланговых и фронтальных машин;

методика и результаты анализа блеяния рубок■при' частичной выборка древостоя, заготовке древесины с подсортировкой па технологические параметры (объем лачки, с^ормпдеошй БИЛ с одной рабочей позади, длина ленты набора пачки ШЛЛ, производительность глаплн); методика моделирования схем автоматического управления лесс-

сечными машинами.*

Достоверность выводов р "Результатов исследовзнта". ■ ■ Основные научные положения, выводы к рекомендации подтверждены в процессе их использования на .практике. Зависимости между процессами лесовосстановления, лесосечными, лесоскладскими работами и транспортом древесины получены методами системного анализа и моделирования. Расчеты по полученным уравнениям выполнены ".на ЭВМ. Расхождения между теоретическими и экспериментальными расчетам! , полученными в ходе проведения опытных рубок с естественным лесовозобновлением (на 3 предприятиях) и. подсортировкой древесины (на 5 предприятиях), составляют 0,50 ...5,66 %.

Большой объем наблюдений за работой машин в производственных условиях позволил получить достаточно точные регрессионные зависимости отдельных элементов времени обработки деревьев и хлыстов от параметров предмета труда, условий .работы,.технологии, которые проверялись по соответствующим критериям математической статистики.

Практическая значимоеть. - Разработанный математичесстй аппарат даат возможность оптимизировать технологические процессы лесосечных работ, выполняемые машинным, способом в разнообразных лосо- ■ растительных и лесоэксплуатационных условиях. Полученные модели и примеры расчета позволяют, с учетом групп и. типов леса выбрать вд- ' лесообразные способы рубок и лзсовосстановления, обосновать способ трелевки к усам либо веткам, определить вад вывозимой'.дрввдеинк* выбрать рациональную систем машин и технологическую"схёвду'-разработки лесосек с одновременным определением оптимальных размеров делянок, оптимизировать технологические параметра лесосешых машин. .

Методика моделирования"функций и новые технические, решения могут быть использованы при .проектировашш схем автоматического управления лесосечными машинами. . . - . '

Полученные графики, технологические, схемы и способы рекомзяду-■4 ется использовать при разработке технологических карт освоения лесосек, организациии и.нормировании труда операторов лесосечных, ма- " шин. * ..■"'. •

По материалам исследования написаны две.монографии, три учебных пособия. Результаты исследований.используются в МарШ при чтении курсов "Технология и машины лесосечных .и лесоскл адских работ", "Моделирование и оптимизация технологических процессов лесозаготовок", "Технологий несотошных рубок леса",-.."Автоматика и 'авт.оматиза- ■ вдя производственных процессов".

На основе исследований разработано и издано "Руководство по проведению рубок.машинным способом с естественным возобновлением леса", которое введено в действие в ласохозяйственном территориально-производственном объединении (ЛХ ТПО) "Марилес" в 1990г. Оно используется также в Ардатовском махлесхозе Мордовского лесо-хозяйственного территориально-производственного объединения. Внедрение рекомендуемой "Руководством..." технологии и.организации дает экономический эфйвкт. (здесь и далее в ценах 1990 г.) 230...260 р.на каждый гектар разработанной лесосеки.

Эксплуатация лесовозных дорог по внедренной схеме транспортного освоения лесосырьевой базы в Волжском Ж дает эффект 1025 тыс.р. в год.

Экономический эффект от внедрения технологии заготовки и переработки сортированных хлыстов в Медведевском лесокомбинате ЛХТП0 "Марилес" составляет 4900 р. .в год. ".

Статья в журнале "Лесное хозяйство" "Выбор схем разработки ресосек с сохранением подроста" награждена Почетной грамотой президиума ЦП ВЛНТО (1939).

Работа "Технико-экономичеокое обоснование машин, технологш, организации, оплаты и стимулирования труда дая рубок леса с естес?-вещ§м лесовозобновлением" (в соавторстве) получила вторую прешю на Всесоюзном конкурсе на лучше "технические, технологические •решения и организационные мероприятия по сохранению подроста при цроведении рубок главного пользования (-1990).

Апробапия работы. Осношыа науч1ше положения и результаты исследований докладывались и получили положительные отзывы на Всесоюзных научно-технических конференциях: "Рациональное и комплексное использование'лесных ресурсов" (1980г.), "Экономические проблемы комплексного использования древесного сырья (1982), "Состояние и перспективы управления в лесной, целлшозно-буыакной и де-" ревообрабагывающей промышленности" (1984), ^Эколого-географичес-кяе проблемы сохранения и восстановления лесов Севера*(1991); Всесоюзных научно-технических совещаниях: "Совершенствование техники и технологии предприятий лесной промышленности и лесного хозяйства"' (1985), "Повышение эффективности использования лесозаготовительных и лесохозяйственных шогооперационных машин"(1987), "Эргономика и научно-технический прогресс в лесной промышленное- -та и лесном хозяйстве " (1939), еяэгодных научно-технических кон-

фвранциях МарЩ-1 (1930.. .1939) , республиканской .семинаре "Техно-логичвскио лесохоз^ственние и организационные. вопроси машинного способа разработки лесосек'с сохранением подроста" (1989), УТ • пленума областного правления Всесоюзного лесного НТО "Об исследовании- технологически, лесохозяйствэнннх и организационных вопросов рубок машинным способом с естественным возобновлением леса" (1990), научно-технической конференции РДЛТИ (1991).

Т1уг\;гикшпш. По материалам диссертации опубликованы 2 монографии, 3 учебных пособия, 3 брошюры, 44 статьи, получено II авторских свидетельств и 4 положительных решения.

Объем работы. 'Диссертация состоят из введения, семи глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 208 наименований.. Основной текст изложен на 293 "страницах гяапино-писного текста с 83 рисунками и 42 таблицами. В приложении Пред- . ставлены формализация параметров подсистем, классификация спосо- . бов подсортировки древесины, - математические моде-

ли функций машин*, результаты регрессионного анализа данных бото-хронометраяных наблюдений за работой ыаоин с сохранение?,? подроста и подсортировкой деревьев и-хлыстов, алгоритм, йроградаа расчета на ЭЕЛ, копии авторских свидетельств и полотлтельньх решений, актов производственных испытаний и внедрения результатов научных разработок, протоколов соезщзний и постановлений, грамот.

СОДЕКШЖ РАБОТЫ

I. Состояние вопроса. Задачи исследования

Машинный способ производства лесосечных работ тесно связан ■' с лесовосстановяением,' транспортом леса, лвсоскладокиш работа:®, эргономикой'И экологией лесов.

Исследованием этих проблем занимались ВИИ, ШНИЛМ, КарНЖ'ГП, КирНШЛП, ЛТА, ДенШИЛХ, ШЛИ, МарГИ, НПО "Сшива"", СевНЖП, СН1Ш0 ЦНИИМЗ, а такне другие организации иучрездення, однако они не рассматривали данные вопросы во взаимной связи и взаимозависимости. Предложенные, рациональные решения носили •частный характер.

Это не препятствовало усиливающемуся на практике дисбалансу дакду двумя противоречивыми тенденциями, неуклонным ростом объемов машинной заготовки древесины и вовлечением в лесопользование лесов I к П групп, что привело к негативны,1 экологическим последствия;.';.

Отсутствовал непрерывный процесс адаптации лесосечных работ

к меняющейся обстановке, связанной с поступлением в рубку все бо-' лое незначительных по площади и запасам лесосек, расширением объемов вявозки древесины по дорогам об;чего пользования при условии сохраняющихся в структура лесозаготовок шпгапс лесопромышленных складов с поштучной продольно;! подачей хлыстов в обработку.

Основой диссертационного ^сслодовагшя является решение еле-дугдах задач:

провести опзлиз лесов, выявить э^октивкпо технологии и основные направления развития лесосечных работ ВМЗР;

обосновать систецу взаимодействия общества с природой в процессе лесосечных работ, представленную группами (подсистемами) лесотехнических факторов, характеризующих десораститслъные условия, предмет труда,'технологию, машины, оператора .(человека); готовую продукцию;

составить - математические модели функций ле-

сосечных машин, позволяющие выявить результаты их работы в различных режимах в широком диапазоне варьирования лесотехнических факторов;

сформулировать критерий экологичноети технологических схем по дола площади лесосеки, отводимой под подготовительные работы;

сформулировать коэффициент компонента, определяющий долю обрабатываемой на определенной площади древесины при частичной выборке древостоя;

получить аналитические модели для нахождения параметров пло-щадй,обрабатываемой фронтальной валочно-пакотирущей машиной (ВШ) с одной рабочей позиции, и её центра тяжести з зависимости от угла- меяду осями пачки и ленты, максимального и минимального вылетов манипулятора; ' ,

провести экспериментальные исследования технологических процессов лесосечных работ с подсортировкой древесины, несплошных рубок с целью выявления рациональных-приемов работы машин, подтверждения результатов теоретических исследований;

.разработать новый принцип проектирования лесосечных работ, основанный на выборе способа рубок и'лесовосстановления с учетом типа леса и лесорастительных условий;

составить экономико-математические модели технологичоских процессов лесосечных и., связанных с ии;,ш работ с учетом экологического ущерба'.лесозаготовок;

обосновать методику выбора схем-разработки лесосек с естост-

веннш'ласовозобновлениеы, подсортировкой древесины, сформулировать принципы оптш,газации параметров лесосечных машин;

применить методику моделирования функций для разработки схем автоматического управления лесоовчнши машинами.

2. Анализ лесов Волго-Вятского лесоэкономического

района

Леса республики Марий Эл, Мордовской, Чувашской республик, Кировской и Нижегородской областей, входящие в ВВ1ЭР, относятся к I (20,9^), П (45,6$) и Ш (33,5$) группам. Лесопокрытая площадь (10,45 млн.га), объемы лесозаготовок (25...28 шн.м3 в год) позволяют отнести ВВЛЭР к крупному лесопромышленное региону со схо-ааши климатическими (средняя температура воздуха 0,8...4,1°С, годовое количество осадков 420 ...624-юл, высота он'еяного покрова 0,37 ... 0,8 м). и лесорастителькнми условиями.

Разнообразие групп и типов леса (сосняки брусничные, черничные, кисличные; ельники брусничные, липовые, кисличные, черничные; •березняки черничные, кисличные, липовые и др.) предопределяют многообразие способов рубок.

Наличие подроста хозяйственно ценных пород более чем 30 % вы- . деляемых в рубку лесосек способствует проведению в них лесозаготовок с естественным лесовозобновлением.

. Двухъярусные насаждения в смешанных лесах ВВДЭР требуют широкого использования.технологии с заготовкой, вывозкой и переработкой подсортированной древесины (отделение хвои от листвы, мелкото-- Варной древесины от основного потока и др.).

Отводимые в рубну лесосеки большей частью являются разрозненными, неправильной формы, незначительными по площади и запасу.древесины. Использование для их разработки традиционных схем неэффективно.

Широкое распространение в ВВЛЭР получили комплексные лесные предприятия по выращиванию, заготовке и- переработке древесины»

3. Системный анализ и синтез технологических процессов. ' ]

Критерии

Рассмотрение лесосечных и связанных с ними работ для достижения поставленных целей и задач с учетом многообразия лесотехничес-

ких факторов монет быть продуктивно при использовании системного подхода.

Лесозаготовки относятся к добывающим отраслям промыниенности и имеют непосредственную связь с природой. В общем виде взаимодействие природы и общества и составляющих их элементов представлено на рис.1. Природа в-течение продолжительного времени (прямно пунктирные линии) создает условия работы (СУР) и предмет труда (ОПТ). Обществу требуется продукция (СП) в виде лесоматериалов. Изучив условия работы и предмет труда, оно разрабатывает технологию и организацию производства (СТ), создает орудия труда - машины (СМ) и обучает рабочую силу - операторов (СО). Непосредственное взаимодействие систем в процессе производства отмечено сплошными линиями. Оператор, зная технологию, с помощью машин воздействует на предмет труда для получения продукции. Информация об условиях работы и предмете труда - обратная связь (сплошные волнистые линии) - поступает при помощи органов чувств оператору, который в целях достижения безаварийной работы и максимальной производительности монет изменять приемы труда.

Информация о результатах производства (волнистая пунктирная связь) поступает в-общество. Изучив ее, общество принимает меры для повышения производительности труда, качества продукции, улучшения условий работы машин и операторов, сохранения или восстановления природной среды. Дня этого оно совершенствует технологию, модернизирует или создает новую технику, улучшает методы иодготов- • ки операторов. .

Составляющие систему (рис.1), подсистемы представлены в виде групп формализованных факторов. Так, СУР характеризуется 21, СОТ -14, СТ -.64, СО -*6, СМ - 54-, СП - 28 факторами.

Наиболее- гибкой в управлении лесосечными работами является система технологических параметров (СИГ). Конкретным местом выполнения работ является лесосека с её технологическими элементаш. Такими элементаш, в частности, являются схема размещения трелевочных волоков, схема движения лесозаготовительной машины (рис.2) по лесосеке, угол мевду осями ленты и пачки; порядок выполнения переместительных и обрабатывающих операций; порядок формирования штабелей лесоматериалов на лесопогрузочном Пункте.

На основе синтеза различных комбинаций рассмотренных здесь элементов с достижением какой-либо цели (заготовка древесины с ■подсортировкой, снижения'цлощади, отводимой для подготовительных

условия работы; СНГ ма свойств готовой продукции

Рис.1. Система взаимодайст-, вия общества с природой в цроцессе лесосечных работ: СО - система качеств, характеризующих подготовку опора-тора; СТ - система технологических параметров; СЛ - система, характеризующая параметры машин; СУР - система свойств, характеризующих система свойств предмета труда Г СП - систа-

) средства ^производства

й-'броизводитель-J 'Ныа силы

работ, разработка лесосек с'последующим естественным лесовозоб- . новлением, обеспечение погрузки и вывозки хлыстов .и полухлыстов вразнокомелину и т.п.) получены ноЕые технические решения в виде технологических схем и способов разработки лесосек, защищенных авторскими свидетельствами и положительными решениями (всего 8 схем и способов).

Технологические процессы оценивались в основном известными экономическими критериятж (прибылью,-удельными'приведенными затратами себестоимостью). , ■ .Отводимая под подготовительные-работы площадь лесосеки, при разработке которой снижается производительность, уничтожается ■ подрост, различна в зависимости от технологических схем и типов (фронтальных, фланговых) машин..Для сравнения экологичности схем предложен критерий.. £ - отношение площади, отводимой для подготовительных работ (¿„), ко всей шгощада лесосеки ($л) •

. § =5пД . - (I)

В диссертации приведены выражения критерия £ и дано сравнение 8 схем разработки лесосек фронтальными и фланговыми лесозаготовительными машинами.

4. Моделирование технологических процессов лесосечных

. работ

•

Модели, позволяющие установить зависимости между свойствами подсистем (рис.1), являются инструментом реализации системного подхода в достижении поставленных цели и задач. •

Рис.2. Схемы движения ЛЗМ по лесосеке: р - по расширяющееся периметру ; б - по расширяющейся спирали

При проведении машинами рубок с оставлением части деревьев (постепенных, выборочных, сплошных с подсортировкой' и сохранением подроста) обрабатываемый древостой становится раже, увеличивается продолжительность переместительных операций и эту особенность необходимо учитывать при определении технологических параметров (длины ленты набора пачки, объема пачки, формируемого с здной рабочей позиции БПМ, времени цикла обработки дерева или 'ачки, производительности и т.д.). Для анализа работы машин, ког-~\а очередная операция технологического процесса выполняется не •¡о всеми деревьями (хлысташ), сфорвдлирован коэффициент компонента К{- как отношение объема вырубаемой (при несплошных руб-■<ах) или обрабатываемой (при заготовке с подсортировкой) древесины йо всему. объеглу древесины данной площади (в данном штабеле и пд.):

где - число деревьев из 10, относящихся к расчетное компоненту; '\f¿ - средний объем хлыста расчетного компонента, м3; У - средний объем хлыста в насаждении, гл3.

При работе фронтальной ВШ (типа ЛП-19) пачка деревьев мояог укладываться вод различным (в зависимости от режима работы, с сохранением подроста, с подсортировкой и т.п.) углом о£ . к оси ленты (рис.3). Различными будут и средние углы .Д .и Лг позорота платформы БПМ с деревом при обработке', соответственно, площадок $1 и $2 с угловыми координатами их центров и .

Получены аналитические зависимости , - Щ, , Д , £>г ,

, 5 = /(с£ , Я »2 )• где Я, 2 ~ максимальный и минимальный вылеты манипулятора ВПМ.

В процесса выполнения, работ взаимодействуют'подсистемы СУР, С1ГГ, СТ, СО, СМ, а их характер проявляется при■моделировании (Тункций лесосечных, машин. »Методика Моделирования рассматривается на примере сучкорезной машины с подвесной стрелой.

Схема алгоритма функционирования машины для очистки дерзвьез

& V/

У

Рис.3. Схема к расчету технологических параметров фронтальной БШ : РЩ- I- я рабочая позиция

от сучьев (1.ЮС, типа ЯН-ЗОБ) представлена на рпс.4. Еаоки модели отражают взаимодействие оператора и машины (I, 10, II, 14, 18, 21, 23), оператора к технологии.(2, 19), оператора технологии и машины (3, 20), оператора и предмета труда (4), оператора машины .и предав та труда (5-8, 13), оператора и готовой продукции (22). Контролирующие действия (блоки 9, 12, 15 - 17) выполняются оператором. Таким образом,оператор механически воздействует на рычаги управления (3, 5-8, 10, II, 13, 14, 18, 20, 21), дает оценку слокившейоя ситуации и принимает соответствующее решения (2, 4, 9, 12, 15 - 17, 19, 22). Постоянное напряжение ведет к быстрой . ■ утомляемости оператора.

На основе схемы алгоритма разрабатывается математическая модель. Для ее создания выполняется символизация параметров: ¿у - расстояние от комля до места захвата дерева .СГ, м;

- время наведения и опускания СГ на дерево,.с; - время закрытия ножей СГ, с;■ {с - время совмещения осей СГ и ПГ с осью дерева, с; ¿¡.п - время закрытия ноней ПГ, с; ¿пс - время поворота стрелы для укладки комля в штабель хлыстов, с; to - время открытия но;кей СГ и ПГ, с; Ьцт^у.р - время.установки стрелы,соответ- ' ственно,в транспортное и рабочее положения, с; г » Ша - скорость поворота стрелы, соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рад/с; £пш - время перехода ЮС между штабелями, с.

Математическая модель процесса обрезки сучьев машиной ЛП-ЗОБ в виде блок-схемы представлена на рис.5. Для лучшего восприятия число блоков в ней соответствует числу блоков схемы алгоритма.

Блоки 2,.4, 19 пбка не поддаются формализации, так как моделируют умственную деятельность человека. Продолжительность этих

d

о^цготовитель-

ные работы-

Закрытие ножей СГ

Совмещение осей СГ и КГ с осью дерева

Ствол вн-

Поворог стрелы для укладки комля в штабель хлыстов'

./Все дере-\ -1'вья обработаХА чны на данной, площадке?/

-15-

Установка стрелы в транспорт--, нов положение

X

г-19-

Анализ ситуации доуг перехо-аа к следующему штабелю

1-1- -

Анализ ситуа- Переход

ции для пере-

хода на РП на РП

г 5---

Поворот стрелы и наведение СГ на дерево

А-1-

Выбор дерева нужного компонента и оценка его параметров

8-

Протаскивание ствола

. /Йо"га ПГ За; закрыты?

Возврат каретки

г10-

Закрытие ножей ПГ

-14-:-

Открытие ножей СГ и ПГ

■

/1фамя Ромены заканчивается?

1С/Все де-ца 1эревья кошо-\«т ^ нента обрабо-у таны еда: ной-Ш?

г22-—-

Учет результатов работы

г20-

Переход МОС к следующее штабелю

¿Гакяйчйтельные' у работы

Установка _стрелы в рабочее положение

Рис, 4* Схема -алгоритма функционирования машины, для очистки деревьев от сучьев: РП - рабочая позиция; СГ, ПГ - соответственно сучкорезная и приемная головки

действий будет зависеть от качеств оператора.

Некоторые блоки модели могут расчленяться на■элементы. Например, в блоке 20 в зависимости от мощности двигателя (N ). массы ( ), коэффициента сопротивления дшяешно машины ( ) сначала определяется скорость её перемещения мёэду штабелям! ( ), а

с*

бад донных

£с+ {с£ •

За,'2

пз, С- 1,2,....П<

¿ПС := £п.С.1} > Нш-К ;

г)9 I

Анализ ситуации Зля перехода к следующему штабелю

1

г-20-

^п.ш: = ¿Л Ш {-/¿¿1

Анализ ситуации для перехода но смежная РП

Е

Выбор дереЗа нужного иомпанен-та и оценка его параметраб

{-п+Рр -ф/бпр.;

¿ё ■■-и^НгМх.И} л.

1-10 , Т -

пег

+ и</т.&+¿а.

С. выдана \ у результата )

-22-

21-

^ур'^у.р+^ущ-,

Рис.5. Ежж-схеш математической модели МОС

затем время 1П ^ . Продолжительность1 блока 8 зависит от свойств СПТ (породы, массы, длины, сучковатости), значения которых носят случайный характер. В этом случае время ¿„ монет быть опреде-

лено- по стохастическим моделям, составленным путем статистической обработка данных производственных наблюдений.

Критерием Функционирования математической модели является сменная производительность. Время, затрачиваемое на внполноние 'различных действий, суммируется в блоке 16 и сравнивается со временем смены (3600 ту>{ ). Количество выработанной продукции в каядый период времени с момента начала работы фиксируется в блоке 22. Таким образом,производительность

П = ФК 1к ДjШаисгВа СП Г); ф, Ох.нАр>Ьд.т, {-УР, ЛГ,6л(СМ)-,Лш.6л,А,,ъ,т.Ъ ССТ)].

На рис.6 представлен график зависимости производительности МОС при её работе с сортировкой хлыстов, когда в первый прием обрабатывается часть штабеля, например, лиственные деревья, а во второй - хвойные.

В диссертации также разработаны модели и проЕедвн анализ производительности ваточных, валочно-пакетирующих, валочко-трелевочных. и других"лесосвчкнх машин в различных режимах."

5. Экспериментальные исследования технологии работы машин с подсортировкой древесины и на рубках с естественным гозобновлепием леса

В процессе моделирования выяснилось, что часть функций лесосечных машин зависит от конечной технологической цели: сохранения •подроста, подсортировки хлыстоз и деревьев и др. На'основе экспериментальных исследований проведен анализ элементов,независимых и зависших от конечной цели, найдены наиболее эффективные приемы ?РС7Да, проверены результаты теоретических исследований.

Эксперименты проводились в производственных условиях. За работой машин осуществлялись фотохроноштразные наблюдения. Продолжительность операций замерялась с•одновременной фиксацией параметров и свойств СНГ (диаметр ствола в месте срезания, длина ствола, порода) > С1Д (расстояние глезду смапныш рабочим позициями, объем формируемо^ и. трелюемой пачек, скорость машины и оё рабочих орга-'нов), СТ (число деревьев в пачке, длина ленты набора пачки, ширит на волока и технологического коридора, продолжительность сне:ш, расстояние перехода машин меящу лентами, угол кепду осяш лент и пачек, расстояние трелевки).

п.

¿/ч ьо

IQ W

N 0,0м3

____\ ^ \ Q4*3

Г N

Мм*

«

4 3 l l

Qtl 0,4 Ofi 0& К

Рис,6. График зависимости часовой производительности П (сплошные линии) и процента её сни-лбния'Пс (пунктирные), от коэффициента компонента К и объеш хлыста V

Если продолжительность операций зависела от параметров предмета труда (объем, порода дерева), то между ними, и методом регрессионного анализа устанавливалась корреляционная зависимость.

Обработка массивов чисел и получение корреляционных уравнений велись с помощью ЭВМ с использованием стандартных программ.

Производственная проверка технологии заготовки древесины с подсортировкой выполнялась с комплектами машин: МП - 5 "Урал-2" •+ + ТБ-1 + ЛТ-89 (М, Тихвинский ЛИХ), ЛП-17 + ТБ-1 (, Оленинс-кий ЛПХ), ЛП-19А+ ТБ-1 (№, .Волжский ЛК), ЛП-19А+ ЛП-18Л (М, Медведевский ЛК), ЛП-17 (М5, ДОС "Калснава").

Анализ способов и наблюдения за работой машин показали, что подсортировку целесообразнее выполнять одновременно с какой-либо переместительной операцией. При валке бензопилой (комплект Ш)_ это осуществлялось во время сбора пачки пакетировочно-трелевочной машиной (ПТМ) ТБ-1, когда поочередно собирались хвойные, осиновые и березовые деревья с последующей их раздельной трелевкой трелевочной машиной (ТМ) ЛТ-89 в разные штабеля.

Результаты ботохронометражных наблвдений за ТБ-1, показали, что снижение производительности при работе с подсортировкой древесины обусловливается увеличением длины ленты набора пачки, которая составила для еловых деревьев 94 м (объем'пачки 5,4. м3), для гииноаых - 75 ы (4,04 м3), для березовых - 56,8 м (3,74 м3), " а 6ss сортировки - 58,6 м.(5,33 м3). Удельное время на. сбор пачки в с/и3.увеличилось на 10,3$.' Продолжительность.других элемент тов цикла осталась одинаковой для обоих режимов работы ( С подсортировкой ,и без. неё). ' *.

В комплекте JG2 ВПМ ЛП-17 деревья лиственных пород-посла валки укладывались в формировочное устройство (ФУ) до сбора полногрузной пачки, а хвойных - на землю. . ■' * • •

ТБ-1 собирала .деревья хвойных пород с нескольких рабочих, по- ' зиций, а лиственных - из пачек с одной позиции и трелевала каждый компонент в отдельный штабель, '.

Особенность работы Ш-17- с подсортировкой деревьев заключа-, ется в чередовании процессов валки деревьев с пакетированием их в ФУ или на земле. 3 результата обработки данных хронометражных наблюдений на ЭВМ получены корреляционные уравнения вида

¿ = A + BV, . (4)

устанавливающие зависимость времени ( I , с) доставки ЗСУ к дереву, срезания и снятия его с пня с укладкой в ФУ (А = 46 ; Б = 19,4) и на землю (А = 35,6; Б = 19,6) от объема хлыста ХУ.м3).

Затраты времени на другие операции, выполняемые машиной ЛП-17, не зависят от режима ее' работы. Следовательно, чем меньше деревьев укладывается в ФУ, тем выше производительность ЛП-17. Расчет, до данным наблюдений, показал, что ее сменная производительность при работе в.разных режимах составила при пакетировании: на земле - 122 м3, в ФУ - 112 м3,- при работе с подсортировкой -117 к3.

Согласно'результатам наблюдений за машиной ТБ-I,удельное время при сборе деревьев лиственных пород (78,7 с/м3), собираемых в основном из пачек, значительно меньше, чем хвойных (10,4,6 с/м3), за счет сокращения времени переходов между рабочими позициями.

Сменная производительность ТБ-I при трелевке подготовленных 'пачек составила 105 м3; при работе с подсортировкой - 96 м3. Снижение производительности составляет 6,7%, что соответствует теоретическим исследованиям.

В комплектах Jé 3 и 4 первый этап сортировки выполнялся ВИЛ ЛП-19 при укладке деревьев обоих компонентов (сосна и остальная древесина) в две рядом расположенные пачки под углом 140...150° к направлению движения машины по ленте. Без сортировки деревья укладывались в одну пачку.

На основе данных фотохронометрака получены уравнения вида (4) для определения продолжительности срезания и укладки сосновых деревьев с подсортировкой (А = 35,9; Б = 9,2) и без неё (А = 34,7; Б = 9,2). Значения А и Б получены также и для других пород.

На другие элементы времени подсортировка древесины влияния не оказывает. Расчет производительности, по данным хронометракных наблюдений, показал, что она составила 243,4 м3 .при работе с под- . сортировкой и 255,3 м3 - без сортировки. Снижение производительности состааяяет 4,66$. Теоретические.исследования дают снижение 3,5$.

•Второй этап сортировки в комплектах 13 и 4 осуществлялся пакетировочно-трелевочной машиной (ТБ-I или ЛП-18А) в процессе

покомпонентного сбора и трелевки,деревьев. Так, в период наблюдений за ТБ-1 средние объемы пачек составили 4,66 м3 с сортировкой . и 4,83 м3 без сортировки. Число рабочих позиций для сбора пачки составило 3,4 с подсортировкой ж 1,8 - без сортировки. Вследствие этого увеличилось удельное время перехода ШЫ мзнду рабочими-позициями соответственно с 36,5 с до 74,1 с на I пачку при трелевке, соответственно, смешанных и сортированных пачек.

При правильной технологии не происходит существенного снигсе-якя объема трелюемых с подсортировкой пачек и, следовательно, цро-изводитатьности машин. Её снижение происходит за очет увеличения времени на сбор пачки на 6,3%.

Проведены такие экспериментальные исследования при работе машипы ЛП-17 '(комплект Г;5) в режиме выборочной валки и трелевки одного компонента, а также в режиме валки всех деревьев на ленте с пакетированием одного из компонентов на земле, а другого -4! ФУ с последующей трелевкой его на погрузочный пункт.

Производственная проверка технологии рубок с естественным возобновлением леса выполнялась при работе комплектов машин: ЛП-19А + ЯТ-154 - Майский ЯП, Волжский ЯК), ЛП-19А+ ЛП-18А (]а2 -Визиыьярский ЯП, Волжский ЯК и Ардатовский мехласхоз).

Наблюдения проводились за рубками с сохранением подроста и без сохранения. После валки и трелевгд подроста на лесосеке в ■ Майском ЯП осталось 51$, Визимьярском - 49$, Ардатовском мехлес- . хозе - 52,6$.

Пра работе с ЯП-19Ав комплекте .И с сохранением подроста среднее время доставки ЗСУ к дереву, срезания и укладки его в пачку, при среднем объеме.,хлыста 0,35...0,4 м3 увеличилось на 12,9$ по сравнению с работой без сохранения подроста. В Визимьярском лесопункте аналогичное изменение составило 20$ при объеме хлыста 0,15.... 0,2 м3.

В Визимьярском ЯП снизилась скорость перехода машины ЯП-19 .между, рабочими позициями с 0,2 м/с (без сохранения подроста) до 0,14 м/с (с сохранением). Это объясняется необходимостью более тщательной её установки с тем,'чтобы при обработке деревьев не повредить крупный подрост, который был на лесосеке.

Динамика'влияния объема хлыста ( V ) на продолжительность цикла обработки одного дерева ( I ) для разных пород была выявлена в.процессе дисперсионного анализа статистического материала.

Общий массив данных времени I был распределен по градациям

объемов хлыста. Для отдельных ступеней V проводилась проверка гипотезы о нормальности закона распределения времени (1 ), для 'чего экспериментальные данные сравнивались с функцией Гауссовско-го закона распределения Но стандартного отклонению, равноцу тройной величине срзднеквадратичзского отклонения.

На ЭШ были получены регрессионные зависимости £ = / ( V ) в виде полиномов первой, второй и третьей степеней (всего-14 за- -висимостзй). Их анализ показал, что наиболее подходящими для прогнозирования являются полинома первой степени (4) при обработке всех пород с сохранением (А = 39,1; Б = 32,8) и без сохранения (А = 32,4;- Б = 41) подроста.

Полиномы второй степени вида

¿»Л + Б-У+гу* (5)

наиболее объективно отражают процессы обработки еловых с сохранением (А = 38,8; Б = 19,5; С = -16,5) и без сохранения подроста (А = 28,1; Б = 38,6; С = -20,5) и березовых с сохранением ( А =' = 30,4; Б = 33; С а - 151,5) и без сохранения подроста (А = 28,3; Б = 55,9; С = - 46,7) деревьев. Анализ уравнений показал, что при работе с сохранейием подроста время цикла доставки ЗСУ к дереву, срезания и укладки его в пачку увеличивается. Динамика роста (рис.7) снимется по мере увеличения среднего объема хлыста. Так, если При объемах хлыста У = 0,0222...О,053 и3 время увеличилось на 34...17,9/1, при У = 0,31...0,43 м3, соответственно, на 15,1... 6,7$, то при V = 0,62 всего на 2,15?.

В процессе разработки лант их ширина, объемы формируемых пачек, средние расстояния перехода машины жгду рабочими позициями (мезду пачками) не зависят от режима работы ВШ (с сохранением или без сохранения подроста).

Наблюдения за работой ЛТ-154 не выявили элементов цикла, на которые бы оказывала влияние работа с сохранением подроста по сравнению с работой без его сохранения. Производительность ЛТ-л54 зависит от объема формируемых ЛП-19А пачек и расстояния трзлевки. . Объеш пачек, формируемых ЛП-19А, составили, соответственно, с сохранением и без сохранения подроста по Шискому лесопункту 3,7 м3 л 3,2 и? и Вазимьярскоцу - 1,32 ы3 п 1,37 м3.

Работа машины ЛП-18А с сохранением подроста характерна том, что объем трелюемой пачки равен объо.чу пакета, формируемого машинок ЛП-19 с одной рабочей позиции. Без сохранения подроста забираются в среднем два пачки. При этом, несмотря на•дополнительные

t 4 О 3 О

—— к

'Л'

ч2

0,i QZ Ч

Хм3

Рис.7. График зависимости ¿ = А+БУ+СУ2 при обработке деревьев ели: 1-е сохранением поДроста; 2 - без сохранения подроста.

затраты времени на переход мезду пачками, раскрытие, и закрытие заколов формировочного устройства производительность ЛП-18А при. работе без сохранения подроста выше. Снижение производительности при работе с сохранением подроста составило 4,5%.

6. Экономико-математическое моделирование и оптимизация технологических процессов лесосечных работ

Структура задачи оптимизации технологических процессов лесосечных работ на основе выбора способа рубок и лесовосстановления представлена на.рис.8. Десосырьевая база предприятия распределяется на зоны по группам леса и типам лесорастигельных условий-(т -типов). Для каждой зоны из п -способов рубок, d и g -комплекс тов лесосечных машин, ty л р - возможных схем разработки лесосек необходимо найти- такое их сочетание, при котором целевая функция 'тлела бы минимальное (удельные приведенные затраты) или* мак— симальное (прибыль) значение.

Экономико-математическая модель расчета удельных приведенных затрат (УПЗ) Ц имеет вид п

где U,i - УПЗ соответственно на лесойосстановительные (Ц^), лесосечные ( Цг ), транспортные операции по лесовосстановлению и вывозке древесины ( Ц3 ), лесоскладские работы ( Ui, ), на компенсацию экологического ущерба лесозаготовок ( Us), р/м3; .-Sсур Suit , Sct , Sсм , Sen - свойства, характеризующие соответственно условия работы, предмет труда, технологию, машины и готовую продукцию. •

■ В диссертации прийедены аналитические модели для нахождения значений Цi . Проведенные расчеты показали, что по сравнению со' сплошной рубкой имеют преимущество (по ценам 1990 г.) следующие рубки: а) сплошная с сохранением подроста -'311,6 р.на I га; б) равномерно-постепенная двухдриемная - 344,4 р..на I га;

Группа! Тип ласа и ¡Способы рубок! Первичная ¡Технологи-¡Комплект ! леса !лесорасти-|и лесовосста-!лесотранс-!чаский про¡лесосечных !

Схема разработки

!тельных ¡условий

¡новлош1я 1

!портная ! сеть

!цесс ласо-¡машин ¡заготовок !

лесосеки

г. I. ГЛЛК-| 2 Л Л. Г. I Л[ >12.1.1.1.1^1 2-Л.1.1лН^Н2ЛЛЛ.КТП^Ч2ЛЛЛ.>.У 1

2ЛЛ.4.1|^2ЛЛ.4.ШГ^2ЛЛ.4ТОП

2Л.»ЛЛК^|2Л.ПЛЛ.1ГХ|2Л.ПЛ"ХЛ 2.1.пЛЛ1^12Л.ПЛ.7ГП^|2Л. п~7ГлЛ

П .4Л.Я

2птЛЛЛИ^2.шЛЛЛГ1Г^-12жГЛ.1^1 27т71ТТГ1Н^2.т>1Д7ГГд ~^|2ТтЛ.4Л.У 1

2.т.п.1 л^^&т.п Л.¥лГ^Ч21д1.лЛ .<> I 2 ./п.п .4.

¡V)

Зада-- \ на _•

Задан "[

! Рассчитать

Выбрать . ! Щан)_ | Выбрать ! ' _ВибРа^ь____

Рис,8. Структура граф-схемы оптимизации технологических процессов лесосечных работ

в) чересполосно-пасечная - 407,6 р.яа I га вырубленной и леоо-возобновлевной площади. - ~

Алгоритм диалогового выбора способа рубок и дальнейшего проектирования лесосечных работ представлен на pnc.S.

Обоснование лесотранспортной сети рассматривается на примере сравнения и выбора вариантов трелевки к усам либо- веткам. В лесо-сырьевой базе с магистралью и ватками к отдельным лесосекам лесовозные усы могут прокладываться (I вариант) или не прокладываться- ■ (П вариант). Лесопогрузочные пункты в варианте I располагаются около уса, в варианте П - около ветки.

В первом варианте значительно короче расстояние трелевки и вше производительность трелевочных машин* а во втором - короче расстояние вывозки и выше производительность лесовозного транспорта-. Во втором варианте также отпадает необходимость в затратах на строительство и содержание усов.

ЛЗЗ до этим двум процессам (Цр Ц2> pAi3) будут состоять из суммы затрат на валку и пакетирование деревьев (líj р % j), трелевку CUj; 2íQg g)» обустройство гогрузочных пунктов (Iíj^g,!^ 3), . £ывозку древесины CUj 4. Dg 4), строительство и содержание усов (Цт g), строительство и содерзание веток (Цт g, Ц2 б)«

Алгоритм предусматривает определение оптимальных расстоянии между погрузочными' пунктами, усами и ветками и при этих значениях вычисление суммарных УПЗ для кагдаго варианта. Оптимальным"будет вариант, у которого эти затраты меньше.

'Характер зависимостей - { (М , Ú ) представлен на

рис.10. Из графика видно, что при средней скорости трелевки . . 1,0 и/с выгоднее трелевку осуществлять к усам. Трелевку к веткам целесообразно выполнять при нагрузках на рейс более 12 м3 при скорости 2 м/с и более Э'м3 - при- скорости 3 м/с.

Изложенная методика позволяет одновременно выбрать способ Трелевки к усам ш веткам,, определить оптимальные размеры делянок, обосновать важнейшие параметры - нагрузку на рейс и скорость трелевочных ыашш.

Вывозка полухлыстов с целью соблюдения нормативных габаритов автопоездов при их движении по дорогам общего пользования находит в ВВДЭР широкое применение. Во избежание снижения, рейсовых нагрузок автопоездов, неравномерной загрузки их осей грузить полухлысты необходимо вразвокошлащ.

Для обеспечения -погрузки -шлухлыстов вразнокомолицу разрабо-

Рис.9. Схема-алгоритма диалогового проектирования лесосечных работ: Т1 - тип леса; ЛСМ - лесосечные машины; СР - способ рубок

3,5

Д О 2,5

Рис.10. График зависимости УЕВ Ц от объема пачки М при трелевке к веткам (1,3,5) и усам (2,4,6) со скоростями движения: 1,2 - гГ = I м/с; 3,4 - гГ=2 м/с; 3,4 - [Г = 3 м/с.

б 9 \г и,«3

тано насколько способов освоения лесосек при обрезке сучьев и вершин деревьев как на пасеке или ленте (с трелевкой вершинами и комлями вперед), так и на погрузочном пункте. Данные способы, защищенные а.е., позволяют формировать на погрузочном пункте'штабеля со смешанной комлевой направленностью при любых заранее заданных пропорциях, обеспечивать с аналогичным эффектом загрузку само. погружающихся (с манипулятором) автопоездов, а также значительно уменьшить затраты на подготовительные и основные лесосечные работы.

Преимущество технологического процесса с вывозкой полухлыстов вразнокомелицу достигается за счет увеличения рейсовой нагрузки автслесовозного транспорта. Разработанная методика позволяет определить границы эффективного использования данной технологии.

Экономико-математическая модель сравнения способов вывозки вразнокомелицу (I вариант) и с единой кошевой направленностью (Ш включает УПЗ на подготовительные и основные лесосечные работы, погрузку и вывозку древесины и лесоскладские работы. *

Сравнение суммарных затрат по всем фазам лесозаготовок показало, что при расстояниях вывозки более 20 км применение предлагаемого способа загрузки и вывозки полухлыстов вразнокомелицу весьма эффективно. Эффективность растет с ростом расстояния вывозки. Так, при расстоянии вывозки 80 км экономия з ценах 1990 г. достигает 0,5 р на I ы3 вывозимой древесины. . - .

На примера заготовки древесины с подсортировкой рассматрива- . ется методика выбора комплекта машин с одновременным обоснованием схемы освоения лесосеки.

При вайке (рис.П,зона2) ВПМ I всех деревьев на ленте 2 первый компонент 3 укладывается на землю, а второй 4-в формировочное ■устройство (ФУ) до сбора полногрузной пачки. В паре с ВПЫ (I вари-

подоортировкой

ант) работает пакетировочно-трелевочная машина (ПТМ, типа ТБ-1)5, которая поочередно собирает деревья 3 и. погружает -пачки 4 с одной рабочей позиции с последующей их трелевкой ш волоку 6 на погрузочный пункт 7 в разные штабеля. Фланговая ВИЛ при разработке лент движется по лесосеке по расширяющееся от технологического коридора 8 периметру.

Такое же движение совершает ВШ по лесосеке и при заготовке древесины с подсортировкой в процессе-валки, когда при обработке лент сначала валят и Формируют в пачки деревья первого компонента, а затем» при повторном прохождении, - второго. В этом случае у волоков формируются полногрузные пачки обоих компонентов, поэтому б паре с ВПМ целесообразнее использовать трелевочную машину ТМ (П вариант).

В первом варианте в более благоприятном положении находится ЕШ, т.к. она валит все деревья на ленте за один проход, тог-, да как во втором необходим двойной (при двух компонентах) проход по ленте.

В то же время Ш является более производительной, чем ПШ, так как трелюет готовые пачки.

Формулы для определения удельных себастоимостей.работ двух, вариантов, соответственно, имеют вид:

% - ЦвшЛ

Ш.1 им* V «втЛ пм.

где Ugjrjjj. Дцты» Двд - себестоимости машино-сшн: ВШ, ЕШ, 1M,pi

^впьй ~ производительнсоть ВШ при ее работе, соответственно, по первовд и второму вариантам, м3; .^^»Дри - производительности GTM и ТМ, м3.- -

Графики зависимостей удельной себестоимости от объема хлыста ( Y ), запаса леса на I га ( ) и среднего расстояния трелевки ( ic ) представлены на ряс.12. Преимущество системы машин ЕШ + ТМ (сплошные линии) пород ВИЛ + ЕШ увеличивается при росте . объема хлыста, запаса леса на I га" и расстояния трелевки.

Когда комплект машш определен, возникает Еопрос о его опте-' катаной эксплуатации. Предположим, комплектом машин ВШ {типа ЛП-49) + ПИ.! (типа ЛП-18Г) необходимо вести заготовку щцсорткро-ванных деревьев. Исходя из критерия j) , для..фланговых машин более целесообразной будет схема (рис.11). Б зоне I ВЕШ I при валке всех деревьев на ленте укладывает первый компонент 3 на землю, а второй 4 - в ФУ до сбора подногрузной пачки с последующей трелевкой его по волоку 6 ва погрузочный пункт ?. Сбор в пачку и трелевку первого компонента осуществляет ПШ.

Таким образом, в зоне I лесозаготовительная машина работает в режиме ВПТ, а в-зона. 2 - ВП./Задача'заключается в поиске оптимальной драницы этих зон. ■ Экономико-математические модели двух процессов имеют, соответственно,вид

% - W^.I+W V^i; <9) V AnM^i^W1^, (Ю) где ЦвШ, Дццщ - стоимости улпиво-смен, соответственно, BUM и ШМ, р.; П^д, П| 2 - производительность лесозаготовительной машины при работе, соответственно,.в первой и второй зонах, м3; ^2,1' ^2 2" производительность ИМ при работе, соответственно, в первой и второй зонах, м3; Kj- коэффициент коюонента, об'раба-

150 Z50 q,M/¿a ' 150 250

a 5

Рис.12. Грайики зависимости Ц = / ( (¡ i te ) ЧРИ объеме хлнета 0,2 м3(а) и 0,4 (б)

100 200 № ¿c¡tA

Рис.13. График зависимости Д = / ( Ис »^ ) при работе ВДтм в режи:;.з:— ЗПТ;-- -БП

тываемого ИПЛ в зоне X.

Зависимости себестоимости работ от расстояния трелевки ) и запаса леса на'1 га ) представлены на рис.13. Граничное значение £с показано штрихпуактирной линией. Левее от этой лин:::: более.целесообразно ВШМ использовать в режиме-"валка- пакетирование - трелевка первого компонента", а правее - в режиме "валка - пакетирование". С-ростом-запаса леса на I га граничное расстояние трелевки несколько увеличивается.

По схемам (рис.14) заготовка древесины может осуществляться при сплошных с сохранением подроста, постепенных, чересполосно-пасечных рубках. Фронтальная BIÍM (рис.14,а), обрабатывая ленту 2, укладывает деревья в пачки 3, располагающиеся вслед машины. За ■ счет этого сохраняется подрост 4. После обработки очередной ленты ВПМ переходит на следующую, • преодолевая расстояние (I + n¡ )-Д , где А - ширина ленты, м; ní - число необработанных лент, приходящихся на одну обработанную (при сплошных рубках n¡ = О, чересполосно-пасечных п{ - 1,2,..., и т.д.).

Ш 5 трелюет пачки комлями вперед к тому усу 7, к которому направлены комли. За счет этого почти в 2 раза увеличивается среднее расстояние трелевки и снижается производительность Ш.

По схеме 14, б: в менее благоприятных условиях раб?тазт ЗШ I, которая после обработки очередной ленты 2 по технологическому коридору .8 возвращается в дальний конец делянки.

ГМ работает в. более благоприятных условиях, так как комли всегда направлены к однов^-усу 7, а-ширина делянки в 2 раза меньше.

Рис,14. Схемы разработки лесосеки с естественным лесовозобновлением при трелевке на два (а) и один (б) ус

Удельные себестоимости работ по схемам (рис.14,а и б) находятся соответственно по формулам (7) и (8). Нюансы технологии огранены в моделях производительности машин. Проведены расчеты дня системы машин ЛП-19 + ЛТ-154, построен график зависимости Ц Согласно графику (рис.15), при -с 350 м целесообразнее работать по схеме.а. Во всех других случаях более эффективной будет схема б. Дальнейший анализ показал-, что граничное, значение будет расти при увеличении скорости и. нагрузки на рейс трелевочной машины^ если система машин будет, например, ЛП-54 + ЛТ-157.

В работе приведена методика и пример -оптимизации вылета манипулятора ( Яо/х! ) фланговой ВШ, формирующей пачки на земле. Целевая функция включает удельные приведенные затраты по дакяу работ "валка, пакетирование, трелевка системой машин ВШ + ТМ". Выбранное значение Пор1 позволяет обосновать рациональную нагрузку на рейс трелевочной машины.

Рис.15. График зависимости себестоимости работ (Цу) от расстояния шэду усами' {¿у ) при работе по схемам рис.14а(2) и 146(1)

7. Разработка схем автоматического управления лесосечными машинами •

Разработка схем автоматического управления (САУ) как реальный путь снижения психофизической нагрузки операторов и повышения производительности может осуществляться по предлагаемой методике -моделирования функций лесосечных машин. Основа САУ закладывается при составлении схем алгоритмов функционирования (рис.4) на этапах изучения конструкции машин и технологии, анализа свойств предав та труда и условий работы в нормальных и критических состояниях.

В дальнейшем определяются исходя из технических возможностей границы действия САУ и разрабатывается ■ схема алгоритма его функционирования (рис.160. В данном случае САУ заменяет действия оператора с 6 (рис.4) по 12 блоки.

■' Следующий этап - составление математических моделей операций. Так, например,, операция У^ (закрытие нояей СГ) произойдет, если нояи ПГ открыты (Хр, и каретка в исходном положении (£?), и" стеол дерева в СГ (Хд), и, нояи. СГ открыты (х|) или отоши от исходного положения У\ (условие памяти) , и последующая операция (поворот стрелы в ВП) не выполнена С ), т.е.

71 ' '4 ' 4 ' <х4 + у1> ' Ч ' "(П)..

После разработки аналогичных моделей других операций, осуществляется синтез, дащий вполне определенную структуру САУ (рис.17), выполненную на логических элементах И (23-31).ИЛИ (32-36), НЕ (37-46). На схеме датчики 4-13 означают: раскрытое положение ножей ПГ (ПД^), правое положение каретки (13 Д2), наличие ствола в СГ (9,Хр,- раскрытое положение ножей СГ (4Д4), ограничение угла поворота стрелы э ВП (5Дд), предельное давление в ГЦ управления нокаш СГ (6,Х^), ограничение угла поворота стрелы в ГП (7Дг,), наличие ствола в ПГ (8 Дд), предельное дав-

рМ ъ г

1 2 \ /

/ У"

500 то еу>ц

кот,

т "Оператор навел нож СГ на дере во

г2-

Ожидашш

3/ Ножи СГ закрыта?

§ключить ГЦ

нет СГ на зажим

Г • дерева

гб--

Отключить , да

ГЦ СГ-

. т

с'Давление ' в ГЦ СГ в V норме? ,

глючить ГЦ поворота стрелы в ГП

т

Да

±

7 Оси стрел^ и дерева в одной ВП?

ГИ-

Включить ГЦ -поворота стрелы в ВП

г 15-

Отключить рабочий ход каретки

т/ Углы на нет у клона стрел: \и дерева к \горизот^ту

т/Каретка в; ^ правом краиАнет

Включить ГЦ поворота стрелы в ГЛ

Отключить ГЦ поворота стрелы в. ВП

Включить рабочий ход каретки

Включить ГЦ ПГ.на закрытие ножей

даЗ8}* ГЦ ПГ в

Рис.16. Схема алгоритма функционирования САУ сучкорезной машины: СГ - сучкорезная.головка; ПГ - приемная'головка; ВП - вертикальная плоскость; ГП - горизонтальная плоскость; ГЦ - гидроцилиндр

ленив в ГЦ управления ножами ПГ (10, Хд)," левое положение каретки (12,Х10). ■ . .

Изложенная методика моделирования САУ использовалась при разработке устройств управления .Еадочно-пакетирующей, .валочно-

Шг

Ш

12

С

32

х4 + У!

X

г^Н

чей

24

23

гШ~

СЕ

26

:зз

Х2+Ч

27

34

28

га

135 _

29

43

30

144

46

31

Зб|_Г

16

17

1*4

18

19

Ч.

У7

21

22

.Рис.17. Схема устройства управления сучкорезной машиной на логических элементах

трелевочной и сучкореэно-раскряжевочной машин,:на которые получены авторские свидетельства.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОШНДАЩИ

Разработка оптимальных технологических цроцессов лесосечных работ современными машинами при проведении рубок в условиях смешанных лесов I, П и Ш групп, снижения доли концентрированных лесосек, возрастания негативных экологических последствий вырубок является важной народнохозяйственной задачей.

Научно обоснованные технические решения по способам разработки лесосек и схемам автоматизации управления лесосечными машинами вносят значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Проведенные исследования позволили сформулировать основные положения оптимизации технологических процессов лесосечных работ.

I. В условиях снижения доли концентрированных лесосек, вовлечения в лес©пользование смешанных лесов П и I групп,, роста объемов машинной заготовки древесины проектирование лесосечных работ следует начинать с выбора способа рубок и лесовосстаноетения в зависимости от типа леоорасгигельных условий с последующим обоснованием транспортной сети, системы машн, технологической схемы разработки лесосек. . . ,

Предложенные экономико-математические модели дают возможность выбора оптимального варианта с учетом экологического ущерба и затрат на лосовосстановитеЛьные, лесосечные, лесоскладские работы и транспорт древесины. , . . -

.2. Примером многообразия типов леса и лесораститвльных условий может служить Волго-Вятский ласоэкономичзский район. Смешанные леса 1,П и Ш групп ВВЛЗР более чем на трети его территории обеспечены подростом хозяйственно ценных пород. Это требует широкого применения рубок с естественным возобновлением ласа.

Многоярусные насаждения и сложившаяся структура лесозаготовок ВВ1ЭР обусловливают применение на предприятиях технологий заготовки, погрузки, вывозки и переработки-подсортированной древесины и хлыстов вразнокомелицу. ,

3. Машинный опособ работ ведет к усложнению технологии и организации производства, росту числа факторов, .влияющих на процессы. Их игнорирование или упрощение приводят:к значительно более ощутимым потерям, нежели при механизированном способе.

4. Учет многообразия факторов возможен при системном анализе процессов. Одним из вариантов такого анализа может быть разработанная система взаимодействия общества с природой в процессе лесосечных работ с подсистемами, характеризующими предмет труда, условия работы, технологию, оператора, машины, готовую продукцию.

5. Разработанные модели функционирования лесосечных машин дают возможность установить взаимозависимость свойств подсистем и прогнозировать результаты их работк при варьировании факторов в широком диапазоне с необходимой точностью.

Математические модели позволяют сопоставлять влияние различных способов рубок, способа, числа и соотношения компонентов подсортировки на производительность машин.

Так, для работы с подсортировкой древесины рекомендуется системы машин, вкгачанщие ВПК! и ШМ. Цри этом, по сравнению с работой в обычном режиме (без сортировки), снижение производительности ВШ тем меньше, чем больше ширина обрабатываемой ленты. Снижение производительности ДТМ увеличивается при росте числа компонентов, уменьшении расстояния трелевки и запаса леса на I га. При проведении рубок с естественным возобновлением леса процент снижения производительности ВПМ падает при росте сбъегла хлыста.

6. При работе машин с подсортировкой древесины и проведении рубок с естественным возобновлением леса, когда вырубается часть древостоя^ для вычисления производительности ж других технологических параметров рекомендуется применять коэффициент компонента (степень изреживания), представляющий собой отношение вырубаемого (при несплотных рубках) или обрабатываемого объема (при работе с подсортировкой) древесины, заготовляемого с единицы площади, ко зсему объему древесины данной площади.

7. Отводимая под подготовительные работы доля площади лесо-:зки, при разработке которой снижается производительность труда

I на которой такке уничтожается подрост, различна в зависимости >т технологических схем и- типов (фронтальных либо фланговых) мд-шн. Оценка этой площади по сформулированному показателю позволя-и выбрать технологическую схему с наименьшими объемом подготови-'вльных работ и площадью уничтоженного подроста.

. 8. Статистический анализ результатов производственной про-арки технологии лесосечных работ с подсортировкой древесины, со-ранением подроста, при проведении черес-аолосно-пасечной рубки озволили установить причину и величину дополнительных затрат

времени на обработку I дерева, его валку и пакетирование, а также трелевку древесины: ..

для ВПМ фронтального типа снижение производительности при работе с сортировкой деревьев обусловливается необходимостью более точной укладки компонентов в разные стороны пачки, а при работе с сохранением подроста - уменьшением скорости згоньов манипулятора при выполнении приемов и увеличении среднего угла ново- ' рота платформы в процессе пакетирования;

при объемах хлыста .0,6 м3 и более работа с сохранением части древостоя и подроста не оказывает существенного влияния на время цикла валки и пакетирования, т.к. при таких объемах скорость звеньев манипулятора снижается настолько, что оператор успевает реагировать на дополнительные препятствия, связанные с сохранением подроста, тогда как при объемах 0,02...О,05 м3 время цикла увеличивается на 34...18$;

полученные регрессионные модели рекомендуется использовать в технико-экономических расчетах, в честности при вычислении производительности "машин и нормировании труда;

нормирование -груда операторов при работе машин с оставлением подроста либо части древостоя и с подсортировкой древесины должно быть дифференцировано с учетом запаса леса на I га,,доли его. выборки, среднего объема хлыста,, породы заготовляемых деревьев. С помощью полученных регрессионных моделей и математических зависимостей определяется процент снижения норм выработки;

снижение'производительности 1Ш обусловливается меньшим объемом трелюемых пачек (при работе с сохранением подроста) и увеличением длины ленты набора пачки (при. .работе с подсортировкой дро- . весины); ■

сортируя деревья BIH, меньший компонент следует, укладывать в -'формировочное устройство, а преобладающий - на землю.

9. Защищенные а,с. способы разработки лесосек позволяют выполнять заготовку древесины с подсортировкой, проводить рубки с . естественным возобновлением леса серийно выпускаемыми машинами в■ условиях незначительных по площади, неправильной (¿ормы лесосеках. ' При одновременной заготовке древесины с сохранением подроста и подсортировкой хлысты рекомендуются сортировать сучкорезной машиной на лесопогрузочном пункта. Эффективность работы будет зави- . сеть от выбранной технологии, организации, оплаты и стимулирования труда.

10.• Наиболее эффективна вывозка полухлкстов на расстоянио более 2Ü. ..25 юл с их заготовкой и погрузкой вразвокошлицу.' работашшо способы погрузки полухлкстов -вразнокомолмц/ самоход-ныад лесопогрузчиками и оамошгЕуяащпмися -автопоездами позволя- . гот экономить (в ценах-I990 г.) до 0,5 р. аа I м3 выеозшой дро~ ваенн'ы. ■

11. Для условий Волго-Вятского района наиболее перспективной, рубкой с естественным возобновлением леса при машинном способе выполнения работ является чересполосно-ласечная с годовым экономическим эффектом- до 400 р. на каждый гектар площади лесосеки.

12. Проектирование первичной лесотракспоргной сети следует начинать.с обоснования целесообразности строительства лесовозных усов. Наряду с выбором оптимальных расстояний ивзду ветками и . усаш разработанная методика дозволяет обосновать, оптимальные параметры трелевочных пата при трелевке на боль/лив расстояния,

13. Выбор технологических схем разработки лесосек следует вести с учетом оптимальной транспортной сети, эффективной работы систем лесосечных машин, при одновременном решении технологических задач; проведения рубок леса с естественным лесовозобновлением;. заготовки древесины с подсортировкой; погрузки и вывозки полухлыстов •врайноком'елицу я т.д. Для такого выбора разработаны и рекомендуются экономико-математические модели.

14. Выбор.технологических параметров лесосечных машин будет оптимальным в том случае, если анализу подвергается система машин в целом. Для оптимизации технологических параметров ВИЛ, ПТМ и ТМ рекомендуются разработанные математические модели, графики, которые могут использоваться также- при обосновании оптимального вылета манипулятора BIM и нагрузки на рейс И,!.

15. В обозримой перспективе нет эффективных технических решений, способных заменить щдашчнШ способ работы машин, основанный, как правило, на использовании манипулятора. Реальный путь повышения эффективности таких-машин - передача части санкций управления от оператора к автоматическому устройству.

16. Одним из путей разработки схем автоматического управления лесосечными машинами является предложенная методика моделирования-управляющих устройств." Полученные на её- основа технические решения рекомендуются для конструирования систем автоматического управления лесосечными машинами.

Содержание диссертации'опубликовано: В монографиях:

1. Моделирование и оптимизация технологических процессов комплексных лесных предприятий /Марийск.политехи.ин-т.-Йошкар-Ола, 1991.-85 с.-Деп. в БКИШЗЫлеспроме 20.04.91, М 2745-лб 91»'

2. Моделирование процессов заготовки сортированных деревьев и хлыстов.-Красноярск: Изд-во Краснояр.ун-та, 19.92.-204 с.

В учебных пособиях:

3. Современная технология и основы моделирования лесосечньчу-работ.-Йошкар-Ола: НарГУ, .1937-.-95 с.

4. Основы моделирования и синтез схем автоматического управления лесосечными'машинами.- Йошкар-Ола: МарПИ, 1990.-116 с. (Соав. Ю.А.Овчинников).

5. Технология и эффективность рубок с естественным возобвсь лениам леса.-Йошкар-Ола: МарПИ, 1991.-100 с.ССоав.Е.И.УспеномтД, .А.С.Белоусов).

В брошюрах и статьях:

6. Технология лесосечных работ при заготовке леса с подсортировкой: Экспресс-информация / ВНЙШЭИлеспром.М. ,1981.- Зып. 10.-19 с. (Сер.Лесоэксплуатация и лесосплав).

7. Систематизация и условные обозначения лесотехнических факгэров: Метод.указ.во выполнению НИРС и формиров.задач УСАПР лесопромышленных процессов.-Йошкар-Ола; МарПИ,1988.-50 с.(Соав. П.'М.Мазуркш, С.М.Гордеёв и др.).

8. Выбор оптимального способа вывозка древесины / Марийск, цолитехн.ин-с.-Йошкар-Ола, 1890.-25 с.-Дзшв ШКШЗИлеспроме ■ I5.06.90.ii 2661-лб 90 (Соав.М.Ю.-Сшрноз).-

9. Постановка задачи.оптимизации- технологических процессов лесосечных работ /Марийск.политехи, ин-т. -Йошкар-Ола, 1990. -33с. -Доп. в ШИШЭИлеопроыа 23.D2.-90, № 2613 -лб.ЭО.

10. Статистический анализ результатов наблюдении за работой машины ЛП-ХЭА'С сохранением и без сохранения подроста Д1арийск. политехи.ин-т.-Йошкар-Ола, 1990.-26 с.-Деп.вВНИШЭИлеспроме 20.04.91 , А 2746 - лб.91.

11. 1^ководство по проведению рубок машинным способом с естественным возобновлением леса Д1арийск.област.правлен.ВЛНТ0, комитет по лесн.хоз-ву Марийск.ССР, МарПИ.-Йошкар-Ола, .1992.23 с. (Соав.Е.И.Успенский, А.С.Белоусов).

12, Ра зра tío Tica лесосеки с подсортировкой машинами манипуля-торного типа//Лесоэксплуатацйя и лесосплав: Реф.инф./ВЕИПИЗИ-

■ лвспром.-1977.'-й 26.-С.14-15.(Соав.Ю.А.Еит).

13. Производительность трелевочного трактора с машшулято-ром при трелевке подсортированного леса //Лесосечные, лесосклад-ские работы и сухопутный транспорт леса: Межвуз.сб.науч.тр./ЛТА,-Л., 1979.-Вып.8,-С.7-10.(Соав.В.Г.Кочегаров).

' . 14. Подсортировка леса валочно-трелевочной машиной ЛП-17 // Лесоэксплуатация и лесосплав: Науч.-тн.реф.сб./БНЙШЗИлеспром.-1979.-С.7-8.(Соав.В.Ф.КупшяеЕ, И.П.Озолиньш).

• 15с Совместная работа тракторов ТБ-I и ЛТ-89 на заготовке подсортированного леса //Лесоэксплуатация к лесосплав: Еауч.-'техн .реф.сб ./ВНИШЗИлеспром.-1979.-йП .-С. бХСоав.В.П.Дглитриев, П.В.Гришин).

16. Режим работы валочно-трелевочной машины флангового типа при заготовке леса с подсортировкой //Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный-транспорт леса: й'еявуз.сб.науч.тр./ЛТА.- Л., 1379.-Вып.8.-С.7-10. (Соав.В.Г.Кочегаров, В.Ф.Кушляев).

■ 17. Подсортировка леса-и.способы ее выполнения в процессе лесосечных работ- //Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса: Мджвуз.сб.науч.тр./Л'ГА.-Л.,197Э.-Вып.8.-С.10-14..

18. Производственная проварка технологий заготовки леса с ' подсортировкой /ЛТА.-Л, 1979.~5с. Дел.в ВШШЭИлеспроме 12.08.79, 450 Д. .

- 1-9. Анализ работы, лесосечных машин на заготовке подеорти-•рованного леса //Рацион, и комшг.использование, ласн.ресурсов: Тез.докл.Всесоюз. .науч.-техн.конф.-М..I980.-C.35.

20. Эвристическое моделирование лесозаготовительного производства //йзв,.зузов.Лесн.дурн.-1981.- .»5.-C.I07-III.(Ссав. П.М.1.йзуркин, С.М.Гордеев')

21. Моделирование.- технологического процесса лесосечных работ// Науч.достижен'.-народ.хозяйству-:- Сб.статей проф...препод., науч.сотр. и.аспирант, по итогам НИР за 1979 г./МарПИ.- >1ошкар-0ла,1981.-С.289-291. .

22. .Сортировка деревьев (хлыстов) в условиях лесосеки /./ Лесосечные,- десосгллдсвие работы и сухоцутный транспорт лоса: Межвуз,сб.науч.тр./ЛТА.-Л., 198,1.-Выл. 10.-С.31-34. (Соаз.Ю.А.Бит, •В^М.Дербин).- '

23. Исследование процессов пакетирования и трелевки леса.

машинами//Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт ласа: Меквуз. сб. науч. тр./ЛТА.-Л., 1982. -Вып.Л.-С.16-20. ■

24. Подсортировка деревьев в.процессе набора пачки//Лесо-эксплуатация и лесосплав: Науч.-техн.рей.сб./ВНИПИ313лвспром.-М.Д982.- Ü 13.-С.5-6,(Соав.А.Н.Чемоденов).

25. Вопросы организации лесосечных работ с подсортировкой ■ леса //Экон.пробл.компл.использования древесного сырья: Тез. докл.Всесоюз.науч.-техн.конф. Вологда,, ишь 1982 г.-М.,1982.-С.84-88.(Соав.Р.Ф.Кардакова, А.Н.Чемоданов). -

26Лто может дать подсортировка леса на лесосеке // Лэсн. пром-сть.-1983. - J67.-С.21-22. (Соав. А.Н.Чемодачов).

27. Анализ работы систем машин для заготовки леса с подсортировкой //Изв.вузов.Лесн.журн.-1933.-й 4.-С.37-41 (Соав. А.Н.Чемоданов).

28. Системное моделирование на примере работы сучкорезной машины //Изв.вузов.Лесн.журн.-1983.- J55.-C.56-61.

29. Заготовка леса с подсортировкой машинами ЛП-19 и ТБ-1// Механизация лесозаготовок й транспорт леса: Межвуз.сб.науч.тр./ ЛТА -Л.,1983.-0.17-22.

30. Перспективы автоматизации управления самоходными сучкорезными машинами// Технология лесозаготовок и транспорт леса: Медвуз. сб. науч. тр. /ITA.-Л., 1984.-0.7-9. (Соав. H.H. Виноградова). ■

31. Экономическая эффективность внедрения попородной заго-" товки древесины на предприятиях комбинрта "Марилес" //Экономические вопросы лесопользования в'. Марийской АССР.-Йошкар-Ола, 1984.-С.34-37.(Соав.Р.В.Кардакова, А.Н.Чемоданов, С.М.Гордеев).

32. Эффективность ниннескладских-работ -при заготовке и вывозке подсорткрованного леса //Совершенствование техники и технологии предприятш! лесн.пром-сти и лесн.хоз-ва: Тез.докл.Вде-согоз .совещ.* Архангельск, ишь 1935 г. -М.,I985.-C,I29-I3I. (Соав.А.НЛемоданов, Р.В(.Кардакова).

33. Моделирование работы машины ЛП-ЗОБ при обрезке сучьов с сортировкой хлыстов //Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Межвуз.сб.науч.тр./ЛТА.-Л., I985.-C.8-I2,-

34. Моделирование и оптимизация технологии заготовки леса системой машин-ЛП-19 + ТБ-I //Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса: Меивуз.сб.науч.тр./ЛТА-Л.,1987,-0.13-16. (Соав. В.А.Ржавина). '

35. Моделирование процессов и выбор технологической

• схемы разработки ласосек// Повыш.эффек.использования лесозаг. и лесохоз.шогооперационных машин: Тез.докл.Всесогаз .науч.-техн. с о веицТюме нь,июль,1987.-М.1987.-С.24-26.

36-. Оценка технологических схем разработки лесосек фронтальными ВЩ по площади подготовительных работ//Лесосечные, лесо-складские работы и транспорт леса: Ыежвуз.сб;науч.тр./ЛТА.-Л.,

1988.-С.28-31(Соав.Н.М.1Накирова, С.А.Латыпова).

37. Сучкорезная машина с .автоматическим управляющим устрой. ством/Дштенсификация лесозаготовительных и лесохозяйственных

произволетв:, Нежвуз.сб.науч.тр./ЛТА.-Л.,1989.-С.I0I-I04.(Соав. Ю.А.Овчинников). . '

38. Выбор схем разработки лесосек с сохранением подроста// Лесн.хоз-во.-1989.- Й-6.-С.-47-48.

35. Рациональные способы погрузки полухлыстов на автопоезда //Лесн.цром-сть.-1989.- JS 7.-С.19-20.(Соав.М.Ю.Смирнов).

40. Метод оптимизации вылета гланипулягора фланговой ВШ// Изв.вузов.Лесн.эдрн.-1989.- 05,- С.132-134.

41. Вопросы разработки СЛУ лесосечных машин //Эргономика и .науч.-техн.прогресс в лесн.пром-сти и лесн.хоз-ве: Тез.докл. Всосоюз .науч.техн.совещ.,июнь 1989 г.-М.,I989,rC,20,2I.(Соав. Ю.А.Овчинников).

42. Моделирование- и оптимизация технологии заготовки леса

с подсортировкой системой маша ЛП-17 и ТБ-1 //Лесосечные, лесо-сютадские работы и транспорт леса: Ыашзуз.сб.науч.тр./ЛТА.-Л.,

1989.-С. 48-50. (Соав.Н.М.Шарифуллм).

43. Классификация способов'рубок с учетом лзеорастительных условий и технологических требований // Лесосечные, лэсосклад-скио работы и трансторт леса: Межвуз.сб.науч.ттуЙТА.-Л.■'•

1990.- С.55-бб;(Соав.Е,М.Успзкский).

44. Ре;шл работы фронтальной ВШ Д!арийс к.политехн. кн-т. -Йоакар-Ола, 1990.-7с.-Деп. в ЕНИГИШлесцроме 20.04.91, Jé 2747-лб 91..{Соав.П.А.Еукагин).

45. Сравнение вариантов трелевки к усам и веткам и выбор оптимального // Изв.вузов. Лесн.журн.-19&1.-#6.-С.49-53.(Соав. Г.П.Зэхаренко). _

46. Технология и организация разработки лесосек машинами с сохранением подроста в Среднем Поволжье.-- Йошкар-Сйа: Марийск. межотр.террйг. ЦЙИШ, 1991.-4 с.(Соав.Е.И.Успенский, А.С.Белоусов).'" ■

47. Комплексная оценка машинного способа разработки лесосек с сохранением подроста//Эколого-географичаские проблемы сохранения и восстановления лесов Севера: Тез.докл.Все.союз .науч.конф., поев.280-летию со дня рояд. М.З.Ломоносова.Архангельск, ноябрь 1991 г". -Архангельск ,1991.-с.327-330.<Соав.Е.И.Успенский,

А.С.Белоусов). '

48. Способ совмещения лесозаготовок и лесовосстановления// Лесн.пром-сть.-1991.-й II.-С.21-22.(Соав.А.К.Редышн, Е.И.Успенский, В.М.Захариков).

49. Управление лесозаготовительной машиной типа 1.ТШ-54' // ,Повышен.качест.лесн.машин в проц.проектир,,изгот.,эксплуат.и ремонта: Межвуз.сб.науч.гр.-Санкт-Петербург:Санкт-Петербург.ле-сотехн.академ.,1991.-0,70-72.(Соав. Ю.А.Овчинников).

50. Анализ и синтез технологических схем разработки лесосек// Проблемы лесопромышленного производства комплексных лесных пред-приятий.Бып.243.-М. :МЛШ, I99I.-C.I8-2I.

51. Выбор спосооов рубок леса //Лесн.пром-сть.-1992,- ü 2,-С.28.(Соав.Е.И.Успенский).

52. Технологическое обеспечение вывозки древесины вразноко-мелицу//Лесн.пром-сть,-1992.-J£8.-С. 18-19. (Соав.М.Ю.Смирнов).

В авторских свидетельствах: -

53. А.С.И38320. Протаскивающее устройство сучкорезной машины.Опубл.' в Б.И.1985, й5 (соав.С.Н.Тетвнышн, Ю.Г.Хузк ахметов).

54. А.с.1255436. Протаскивающее устройство сучкорезной машины. Опубл. в Б.й. 1986, JÍ33 (соав.А.Н.Впноградов).

55. А.с.I4I2957.Сучкорезная машина. Опубл. вБ.И..1988, В 28 (соав.Ю.А.Овчинников).

56. А.с.1522454. Устройство управления лесозаготовительной машиной (соав. Ю.А.Овчинников).

57. А.,'с. I634I79. Способ, производства лесосечных работ. .

- Опубл. в Б.И. 1991, № 10 (соав. М.Ю.Смирнов). .

58. А.с. 1662430. Способ разработки лесосек. Опубл.в'Б.И. 1991, Jé 26. . -

59. А.с. 1684055. Сучкорезно-раскряжевочная машина. Опубл.' в Б.й. 1991, № 38 (соав, Ю.А.Овчинников). _ ~

60. А.с. 1720578. Способ рубок ухода за.лесом. Опубл. в Б.И. 1992, R II.