автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Научное обоснование параметров устройств для раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц

На правах рукописи

Илинский Виктор Анатольевич

-г Ч -у. " «,4 "к. , ■. </> .

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТГОЙ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАСКАТКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ИЗ ПЛОСКИХ СПЛОТОЧНЫХ ЕДИНИЦ

Специальность 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок

и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Архангельск - 2005

Работа выполнена в Архангельском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор А. А. Митрофанов

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор С.И. Морозов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор А. А. Камусин

кандидат технических наук, доцент В.М. Дербин

Ведущая организация:

ОАО «Лесозавод №3» г. Архангельск

Защита диссертации состоится 28 декабря 2005 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.008.01 при Архангельском государственном техническом университете (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, ауд. 1228).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 23 _» ноября 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^ ?

кандидат технических наук, доцент

А.Е. Земцовский

¿006 - Ч

гпъз

Z24IW

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основные лесные массивы в нашей стране расположены на значительном удалении от пунктов переработки и потребления древесины. Это требует значительных затрат на перевозку ее потребителям водным, железнодорожным и автомобильным транспортом. Учитывая развитую речную сеть и экономические преимущества водного транспорта, лесоперерабатывающие предприятия проектировались повсеместно на преимущественное потребление сырья с воды.

После прекращения молевого сплава объемы лесосплава значительно снизились. Пропорционально снизились и объемы заготовки древесины. В настоящее время лесозаготовители вынуждены вывозить древесину из отдаленных лесоизбыточных районов автомобильным транспортом, часто себе в убыток. Транспортные издержки перекладываются на цену продукции, что в итоге сказывается на экономической эффективности лесозаготовительного процесса.

Выходом из создавшегося положения является увеличение и рационализация плотовых и судовых перевозок по магистральным рекам, и разработка новых технологий лесосплава по малым и средним рекам. Проблемами развития лесосплава в настоящее время активно занимаются многие крупные ученые, такие как В.И. Патякин, A.A. Камусин, А.Н. Минаев, В.П. Корпачев, П.Ф. Войтко, A.A. Митрофанов, ВЛ. Харитонов, М.М. Овчинников, К.Б. Соколов и другие. Одним из направлений новых технологий является сплав лесоматериалов в плоских сплоточных единицах (ПСЕ), хорошо зарекомендовавших себя в последние годы на реках Севера.

Плоская сплоточная единица (Патент РФ №2187442) характеризуется большим объемом и малой осадкой. Объем пятирядной ПСЕ достигает 45 м3 и осадка не превышает 1,1 м. По малым и средним рекам предусматривается сплав древесины в однорядных и двухрядных ПСЕ вольницей, в линейках, кошелях и малых плотах. На выходе на большие реки из этих ПСЕ будут формироваться большегрузные плоты равномерно в течение всей навигации.

Имеется успешный опыт проплава экспериментальных плотов из плоских сплоточных единиц в навигации 1999-2003 гг. по рекам Пинега, Онега, Вага, Северная Двина. Разработаны и утверждены технические условия на плоты для этих рек.

Для широкого внедрения новых технологий лесосплава на базе плоских сплоточных единиц Архангельский государственный технический университет (AI 'ГУ), Костромской судомеханический завод и ЦНИИЛесосплава по заданию Минпромнауки РФ (контракт №13.802-11) разрабатывают техническое обеспечение для механизации работ по сплотке, размолевке и раскатке ПСЕ (сплоточную, размолевочную, раскаточную машины).

Раскаточную машину (Патент РФ №2163879) планируется

применять для раскатки ПСЕ в первую очередь из лиственной и тонкомерной хвойной древесины на предприятиях, располагающих краном большой грузоподъемности, например ОАО «Архангельский ЦБК». Для разработки конструкторской документации на раскаточную машину необходимо выполнить научное и экспериментальное обоснование основных параметров машины.

В диссертационной работе приведены теоретические и экспериментальные исследования процессов раскатки лесоматериалов применительно к конструкции раскаточной машины; и рекомендации по разработке конструкторской документации.

Цель работы. Создание и обоснование методов расчета процессов раскатки лесоматериалов из ПСЕ и рекомендаций по совершенствованию элементов конструкции раскаточной машины, для обеспечения ее оптимальной работы.

Задачи исследований.

1. Теоретически и экспериментально исследовать процессы раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц с целью получения зависимостей для определения основных показателей технологических процессов.

2. Разработать методику и экспериментально исследовать работу раскаточной машины на моделях и в натурных условиях и дать рекомендации по конструкции ее основных элементов.

3. Разработать методику определения ударных нагрузок и деформаций, возникающих при взаимодействиях лесоматериалов и элементов конструкции раскаточной машины.

Объект исследований. Объектами исследований являются процессы раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц в карманы-накопители и модели раскаточной машины разного масштаба.

Методы исследования. В основу исследований положены научные положения теоретической механики, теорий вероятности, подобия, удара. При планировании и проведении экспериментальных исследований применяли методы математического планирования экспериментов и статистической обработки. Использовали цифровую фото- и видеоаппаратуру, компьютерные средства обработки информации. Эксперименты выполнены на моделях, изготовленных в соответствии с выбранными масштабами и критериями моделирования рассматриваемых физических явлений. Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтверждены исследованиями в натурных условиях.

Научная новизна. На основании теоретических и экспериментальных исследований:

- разработаны методики исследования процессов раскатки лесоматериалов из ПСЕ;

- теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены значения угла наклона плоской сплоточной единицы, при котором начинается скатывание верхнего ряда лесоматериалов;

определены характеристики ударных процессов при взаимодействии лесоматериалов с элементами конструкций раскаточной машины, в том числе значения ударных нагрузок и контактных деформаций.

Практическая ценность работы заключается в применении результатов теоретических и экспериментальных исследований для разработки научно обоснованной технологии работ по раскатке лесоматериалов из плоских сплоточных единиц и для обоснования конструкции отдельных узлов раскаточной машины с целью обеспечения оптимальности ее работы.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математические модели движения лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице в случаях качения и скольжения;

- аналитические зависимости, характеризующие пространственное положение плоской сплоточной единицы, при котором начинается процесс движения лесоматериалов;

- аналитические зависимости для определения величин забегания и смещения комля лесоматериала при качении;

- аналитические зависимости, определяющие величины ударных нагрузок и контактных деформаций при ударном взаимодействии лесоматериалов и элементов конструкции раскаточной машины;

- методика исследований работоспособности и надежности работы элементов конструкции раскаточной машины.

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов научных исследований и результатами экспериментальных исследований на моделях разных масштабов и в натурных условиях.

Место проведения исследований. Экспериментальные исследования на моделях проводили в лаборатории гидравлики АГТУ, а натурные исследования - на Лесном рейде ОАО «Архангельский ЦБК».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение:

- на международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АЛТИ-АГТУ в 2004 г. в АГТУ;

- на Всероссийском конкурсе проектов по специальности «Лесоинженерное дело» в 2002 году;

- на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу по естественным, техническим и гуманитарным наукам в высших учебных заведениях Российской Федерации по разделу «Лесная и деревообрабатывающая промышленность» в 2002 году;

- на ежегодных научно-технических конференциях АГТУ в 2003 -2005 гг.

Реализация работы. Работа выполнялась по гранту Минобразования РФ ТОО-11.2-2320 от 2002 г. «Научное обоснование и

разработка новых экологически защищенных технологий водного транспорта леса взамен молевого сплава» и по контракту Минпромнауки 13.302-11 от 2003 г. «Разработка технологии и комплекта оборудования для экологически безопасного плотового сплава с верховьев малых и средних рек».

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в

5 научных работах и 1 рукописи.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованных источников из 69 наименований. Диссертация включает 162 страницы, 62 таблицы, 62 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены проблемы повышения объемов лесосплава по малым, средним и магистральным рекам. Доказана актуальность диссертационной работы, сформулированы основные положения теоретических и экспериментальных исследований, выносимые на защиту, отмечены значимость результатов исследований для теории и практики.

В первой главе рассмотрена существующая ситуация в лесной отрасли, и, в частности, в водном транспорте леса.

В настоящее время проблема освоения отдаленных лесоизбыточных районов является актуальной. Большинство из них примыкает к мелким и средним рекам. Традиционными технологиями лесосплава освоить эти

лесные районы невозможно.

Одним из научных направлений кафедры водного транспорта леса и гидравлики АГТУ является разработка новых технологий лесосплава на

Рис 1 - Однорядная плоская сплоточная единица-1 - рамка из бревен; 2 - проволочные стяжки, 3 - обвязки; 4 - дополнительные счалы; 5 - вертикальные стяжки

В однорядных сплоточных единицах, вольницей или в линейках, древесина может сплавляться по малым рекам, где раньше был молевой сплав, в двухрядных и трехрядных - по средним рекам, в трехрядных и более по средним и большим рекам.

Имеется опыт по изготовлению и проплаву плотов из плоских сплоточных единиц по рекам Пинега, Онега и Вага в навигации 1999-2003 гг..

Практика плотового сплава в ПСЕ показала, что наиболее трудоемкой операцией является раскатка плоских сплоточных единиц в пунктах прибытия плотов. Для механизированной раскатки предложена раскаточная машина. Применение предлагаемой конструкции раскаточной машины позволит решить проблему выгрузки и раскатки древесины на предприятиях, избежав при этом размолевки сплоточных единиц на воде и, как следствие, исключить засорение водной среды и потери древесины на утоп.

Во второй главе приведены теоретические и экспериментальные исследования процессов движения лесоматериалов по наклонённой плоской сплоточной единице.

Вопросом движения лесоматериала по наклонной плоскости в разное время занимались Аксяков A.A., Андропов В.В., Власов К.В., Харитонов В.Я. и другие авторы. Общим для всех авторов является то, что в работах рассматривался процесс движения лесоматериала, обладающего начальной скоростью, по двум металлическим направляющим. Применительно к раскаточным устройствам процесс скатки лесоматериалов происходит из состояния покоя и по основанию в виде сплошного ряда лесоматериалов. В связи с этим потребовалось провести дополнительные исследования.

Теоретическое обоснование пространственного положения плоской сплоточной единицы, при котором начинается скатывание лесоматериалов

Для определения пространственного положения плоской сплоточной единицы, при котором начинается скатывание верхнего ряда бревен, рассматривали случай равновесия лесоматериала на наклонной плоскости (рис. 2). В этом случае на лесоматериал действуют: сила тяжести С„ сила трения скольжения Fm^, и момент сопротивления качению Мк. В решении задачи радиальную деформацию лесоматериала считали незначительной. Условие равновесия имеет вид:

. (1)

£м0 =о

Решая систему, получили

Gsina-Fmp = 0

(2)

Рис. 2 - Схема расчета равновесия лесоматериала на наклоненной плоской сплоточной единице

где

N-Gcosa = 0 , Mk-F^RJ,* 0 а - угол наклона плоской сплоточной единицы;

N - сила реакции опоры, Н;

Лл - радиус поперечного сечения лесоматериала, м. Условие равновесия лесоматериала при качении

Мк<Мкпк,

где ктк - коэффициент трения качения;

С учетом выражений (2) и (3) получили

(4)

Зависимость (4) подтверждена результатами экспериментов на моделях и в натурных условиях. В экспериментах в натурных условиях получили угол наклона ПСЕ, при котором начиналось скатывание лесоматериалов а = 19°45', ктк = 0,04. Дисперсия опытов по определению угла наклона ПСЕ находится в пределах 0,19-0,32, показатель точности 0,53-0,69 %.

Математическое описание процесса качения и скольжения лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице

На катящийся по наклоненной плоской сплоточной единице лесоматериал действуют: сила тяжести О, и момент сопротивления качению А/* (рис. 3).

Рис. 3 - Схема расчета процесса скатывания лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице

Для вывода уравнения движения лесоматериала по наклонной плоскости использовали уравнение Лагранжа II рода

азтк дт

дТк

где —- - частная производная от кинетическои энергии качения Тх по дх

обобщенной скорости х ; дТк

—-- частная производная от кинетическои энергии качения Тк по дх

обобщенной координате х;

()х - сумма обобщенных сил, действующих на тело, Qx = ,

дх

ЗАХ - элементарная суммарная работа обобщенных сил на возможном перемещении дх.

В результате анализа процесса качения получили выражения: для суммы обобщенных сил

а=Сл(яша-^-со8о) (6)

Кл

и для кинетической энергии качения

(7)

4 Ш

Используя полученные зависимости (6), (7) и уравнение Лагранжа (5), получили дифференциальное уравнение качения лесоматериала в виде 2 к

x=—g (зта—^соза) . (8)

3 ^л

Проинтегрировав выражение (8) по времени, получили выражение для скорости качения лесоматериала 2 к

х = (эта —**-соза)+и0Х , (9)

з кл

где t - время, с;

иох - начальная скорость движения лесоматериала, м/с.

Уравнение перемещения лесоматериала имеет вид

1 т к

х=-£Г(зта——со ъа)+иох1. (10)

3 К

Для условий скольжения лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице по той же методике получили уравнения: скорости скольжения лесоматериала

x=gt{sma-fccma)+vox , (11)

и перемещения лесоматериала при скольжении 1 1

х=^Г(5та-/ссо5а) + иах1. (12)

Значения скорости и времени скатывания, полученные по зависимостям (9) и (10), были подтверждены результатами модельных и натурных экспериментов. Дисперсия опытов по определению времени скатывания лесоматериала 0,02, показатель точности 1,02%. Таким

образом, полученные зависимости можно использовать для определения скорости и времени скатывания лесоматериалов по наклоненной плоской сплоточной единице.

Вывод расчетных зависимостей для определения величин характеризующих забегание и смещение комля лесоматериалов при скатывании по наклоненной плоской сплоточной единице

Лесоматериал скатывался с ПСЕ на две направляющие и перемещался по ним, а далее падал в карман-накопитель. В теоретических исследованиях лесоматериал рассматривали как усеченный круглый конус. При скатывании по двум направляющим образующие лесоматериала располагаются между двумя концентрическими окружностями с центром в точке О и радиусами Як и Як -1\ (рис. 4), где /' - длина лесоматериала по образующей.

Я,

/?,-/,' и

в л/

1„ 11 1

* ! II Ц'/

л... /1 'А' 4 5

•ч»

Рис 4 - Схема движения лесоматериала по направляющим Радиус Кк определили из треугольника ОАВ (рис. 5)

(13)

а

2ъ\ч\ — 2

Величину забегания ДЪ определили из подобных треугольников ЕОА'а ЕВ'А'(рис.4)

^ = (14)

К

Подставив в это выражение значение Як из зависимости (13) получим = (15)

Для определения величины смещения комля рассмотрим

,r,, tT7 , 4 p В siny3

треугольник AEA, в котором AI = AE = b-tg~, tg— =--—, a

2 2 1 + cos/?

6 I V

sin P = — и cos = 1--j, и после преобразований получим

Д/ =

¿>2(J, - J2)

¿Л ~b\dx -d2)2 '

(16)

Рис. S - Расчетная схема по определению параметров лесоматериала

При разработке конструкции раскаточной машины важно знать максимально возможное расстояние проката лесоматериалов по направляющим, чтобы исключить возможность срыва комля лесоматериала с направляющих.

При симметричном расположении лесоматериала на направляющих максимально возможное смещение 1.-1.

(17)

Используя выражения (16) и (17), получим выражения для определения величины максимально возможного проката

1

«А

(18)

Для случая асимметричного положения лесоматериала на направляющих максимально возможное расстояние проката

Ьат=1(-^--А1)А1. (19)

dx-d2

При выполнении условия равновесия лесоматериала на

направляющих при скатке необходимо, чтобы расстояние между направляющими было

/H>A'C'Jl-(^)2, (20)

где А'С'- расстояние от комля до центра тяжести лесоматериала (рис. 3). Обозначили А'С' = 1цт и, подставив вместо Д6 его значение по

зависимости (15), получим

/ >/ CZ5H5Z. пи

- *mii dfi* к } С некоторым допущением величину /,„ можно определять для лесоматериала как для усеченного конуса = J_ di + 2dld2 + 3dl чт- 4 d2x + dtd2 +dl ' 1 '

Для плоской сплоточной единицы длиной 6,5 м и лесоматериала длиной 6 м (й?! =0,32 м, d2 = 0,22м) значение величины забегания комля Д/ = 1,04 м. Для принятых условий анализ выражения (21) позволил установить, что расстояние между направляющими должно быть не менее 1,81 м.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований ударных процессов при скатывании лесоматериалов в карман-накопитель, которые выполнены с целью определения величин ударных нагрузок, контактной деформации лесоматериалов при ударном взаимодействии с элементами конструкции раскаточной машины, а также для обоснования параметров элементов конструкции раскаточной машины.

Одним из важных вопросов по исследованию ударных процессов является определение максимальной величины контактной деформации лесоматериалов при ударном взаимодействии с элементами конструкции раскаточной машины, что позволит сделать вывод о наличии или отсутствии значительного разрушения лесоматериалов, скатывающихся в карман-накопитель.

Изучением ударных процессов занимается теория удара. Исследованиями ударных взаимодействий в разное время занимались Г. Герц, А.Н. Динник, B.JI Бидерман, H.A. Кильчевский и другие. При исследованиях мы использовали работы С.И. Морозова и Д.Н. Шостенко.

Вопрос ударного взаимодействия лесоматериала с элементами конструкции раскаточной машины рассмотрен с точки зрения контактной (деформационной) теории, которая основана на зависимостях Г. Герца и Д.Н. Шостенко, которые имеют вид

F = Ban, (23)

где В - коэффициент пластичности материала, Па; п - коэффициент нелинейности. При рассмотрении удара о неподвижную балку скатывающегося по наклонной плоскости лесоматериала (рис. 6) были получены следующие

зависимости по определению:

1) максимальной деформации тел в процессе удара

ат =

(1 + п)Мо2п 2 В

I

1+в

где М- приведенная масса, М =

-, кг,

/И) + т2

тит2- массы соударяющихся тел, кг;

ип - сумма скоростей соударяющихся тел, м/с;

О

и.

С. Р,

Х\

V)

ь'

Рис. 6 - Расчетная схема: 1 - ударяющее тело (лесоматериал), 2 - ударяемое тело (балка), 3 - деформируемый (промежуточный) элемент, условно изображенный в виде пружины

2) максимального значения ударной силы

"(1 + и )Му2п'

F = В

2 В

1+я

3) остаточной деформации а,

а, =а„ -

Ва"

1

(25)

(26)

где К - постоянная (коэффициент Герца), зависящая от физико-механических характеристик материалов соударяющихся тел (модуля упругости Е и коэффициента Пуассона ц), а так же от кривизны

.2

поверхности тел в точке соударения Я, К = —

1-АГ | 1-/4

Л +7?,

4) относительной скорости ип, соударяющейся системы тел в конце

удара

ии =

2К -(«„-«.г1

(27)

|(и + 1)М т '

В зависимостях (24), (25) коэффициенты В и п уточнены экспериментальным путем. Экспериментальные исследования проведены на моделях и приведены ниже в 6 главе.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям

работы раскаточной машины на моделях в масштабе моделирования 1:20.

В данной главе представлена методика экспериментальных исследований, обосновано необходимое число опытов в испытаниях, теоретически обоснованы условия моделирования изучаемых процессов.

При обосновании минимально необходимого числа опытов и определении доверительных границ появления отказа и безотказной работы раскаточной машины использовали положения теории вероятности.

Отказы в опытах являются дискретными величинами, и следовательно подчиняются биномиальному или пуассоновскому распределению. При большом числе наблюдений пуассоновское распределение переходит в биномиальное. Для разработки методики постановки опытов по исследованию надежности работы за основу взяли теоретические положения биномиального распределения.

При биномиальном распределении Рп и вероятность того, что

случайная величина примет значения пот (пот =0,1,2,... Д0):

-гУ-(1-Р)К-П~> (28)

Пот^0-ПотУ.

где N0 - число независимых опытов;

пот- случайное число появления некоторого события; р - вероятность появления события в каждом из N0 опытов. В нашем случае пот- число отказов в И0 независимых опытов. Доверительные границы для вероятности появления отказа р находится по выражениям

(29)

ад, Рв ад2

где Я2 • коэффициенты, определяемые по специальным таблицам

в зависимости от пот и при доверительной вероятности ао=0,95. Но

В случае безотказной работы (р = 0) доверительные границы

При известных доверительных границах вероятности появления отказар„ и ре доверительные границы безотказной работы:

Ян =!-/>„; Чв =\-рн- (32)

В уравнениях (31) нижняя доверительная граница определяется достоверно (аоЛ = 1), а верхняя с доверительной вероятностью а„2= а0

Из выражения (31) получили зависимость для определения минимально необходимого числа опытов с доверительной вероятностью а0

= 1ё(1-а„) ( }

°та ш-р.У с }

Таким образом, при заданном значении ре = 0,05 минимальное число опытов равно:

18(1-0,95)

N..

- = 59.

18(1-0,05)

С целью обеспечения большей точности в определении доверительных границ безотказной работы число опытов окончательно было принято больше минимально необходимого числа, а именно 100 опытов в каждой серии.

Для выполнения исследований по предлагаемой конструкции раскаточной машины была изготовлена физическая модель (рис. 7) в масштабе моделирования 1:20.

Рис. 7 - Физическая модель раскаточной машины в масштабе моделирования 1:20

Экспериментальные исследования работы модели раскаточной машины состояли из серий опытов. В каждой серии опытов рассматривали определенный вариант конструкции модели раскаточной машины. Были исследованы четыре варианта конструкции раскаточной машины. Раскатку на моделях производили с моделью пятирядной ПСЕ, поскольку в этих условиях наблюдалось наибольшее число отказов (табл. 1).

Таблица 1

Параметр число отказов в зависимости от числа рядов в плоской сплоточной единице

1 2 3 4 5

Общее число отказов 29 33 41 61 62

Из них кострение модельных бревен 8 12 17 18 22

выпадение модельных бревен из кармана-накопителя 1 4 7 7 8

большой разброс торцов модельных бревен в кармане-накопителе 24 26 30 58 58

Отказами в работе раскаточной машины являются:

1) кострение модельных бревен в кармане-накопителе;

2) выпадение модельных бревен за пределы кармана-накопителя;

3) разброс торцов модельных бревен превышает допустимую величину.

Результаты работы раскаточной машины на моделях представлены на рис. 8.

Количество Ф1КШ1

•о

58

_

Г 1 31

21

II В _ии 3 н 0 0

1 вариант 2 вариант 3 вариант

В Кострение модельных бревен ■ Выпадение модельных брееен из кармана-накопителя □ Разброс торцов превыиает допустимую величину

4 вариант варианты конструкции раскаточной машины

Рис. 8 - Результаты работы раскаточной машины на моделях в масштабе 1:20

В процессе исследований вносили усовершенствования в конструкцию элементов машины. Работу окончательного варианта конструкции раскаточной машины мы признали удовлетворительной. Для выяснения наличия масштабного эффекта было решено провести экспериментальные исследования в масштабе моделирования 1:4. Также было важно исследовать процесс качения модельных бревен, имеющих сбег.

В пятой главе представлены экспериментальные исследования работы модели раскаточной машины в масштабе моделирования 1:4. Исследованы все 4 варианта конструкции машины по выше представленной методике. Для проведения модельных исследований была изготовлена физическая модель раскаточной машины (рис. 9).

Для опытов были использованы модельные бревна, которые представляли собой еловые балансы. Эти бревна имели следующие размеры: диаметр в верхнем отрубе 0,10-0,13 м, длина 1,5 м (для изготовления рамок сплоточных единиц использовались модельные бревна длиной 1,6 м). Среднее значение сбега отобранных модельных бревен равно 1,3 см/м.

В ходе проведения экспериментов с четвертым вариантом

конструкции раскаточной машины (рис. 10) не было зафиксировано ни' одного отказа. Модельные бревна располагались в кармане-накопителе ровно без кострения. Таким образом, не требовалось дополнительных действий для подготовки пачки модельных бревен для укладки в штабель или на подвижной состав.

Рис. 9 - Физическая модель раскаточной машины: 1 - подъемное устройство; 2 - основание; 3 - рамка; 4 - направляющие; 5 - карман-накопитель

По результатам опытов сделали вывод о целесообразности применения в конструкции раскаточной машины всех предложенных изменений. Вариант конструкции раскаточной машины по результатам экспериментов представлен на рис. 11.

Количество отказов 10

75

п

Ть 1*

30

7»

1 ^ ООО

1 вариант 2 вариант I Костремие модельных бревен

■ Выпадение модельных бревен из кармана-наколителя □ Разброс торцов превышает допустимую величину

3 вариант 4 вариант Варианты конструкции I ска точном машины

Рис. 10 - Результаты работы раскаточной машины на моделях в масштабе 1:4

Рис. 11 - Вариант конструкции раскаточной машины по результатам экспериментов

В шестой главе представлены результаты экспериментальных исследований ударных процессов при скатывании лесоматериалов по наклоненной плоской сплоточной единице в карман-накопитель.

Перед исследованиями была поставлена задача определить значения деформации лесоматериалов и ударных нагрузок, возникающие в процессе скатывания по наклоненной ПСЕ. Для этого необходимо определить коэффициенты пластичности В и нелинейности п, входящие в выражение силовой функции (23).

Экспериментальные исследования проводили на образцах, состоящих из стального шарика и шариков из трех пород древесины: береза, сосна и ель. Образцы пород изучали при двух значениях влажности материала шариков 21% и 35-75% (береза - 75%, сосна - 35%, ель - 40%).

Деревянные шарики устанавливали в лабораторную установку и с помощью универсального измерительного микроскопа УИМ-21 определяли деформацию образцов под нагрузкой. Нагрузку изменяли в интервале от 0 до 250 Н. С каждой породой опыт повторяли 3 раза. Полученные эмпирические значения деформации и нагрузки аппроксимировали уравнением (23) и получили значения коэффициентов пластичности В и нелинейности п. На рис. 12 представлены графики эмпирических значений и теоретической кривой силовой функции для породы ель при влажности 21%.

НнрузмР.Н

250

-Н+г

■, : |

Ш

;

И . * I

| ' |

12:

2:

ж

и

Х-

Ш

2:

Ж

0 000 0 001 0.002 0 003 0.004 0 005 0 006 0 007

Экспериментальная зависимость Деформация а, м - Теоретическая зависимость

Рис. 12 - Экспериментальная и теоретическая зависимости деформации деревянного шарика от прикладываемой нагрузки для породы ель при влажности 21%

Используя полученные экспериментальные значения коэффициентов пластичности В и нелинейности п по формулам (1) и (2), определили значения максимальной ударной силы и максимальной деформации ат для еловой древесины. Для натурных условий максимальная деформация а. равна 0,011 м, максимальная ударная сила = 756 Н. Таким образом лесоматериалы при раскатке не будут приобретать значительных повреждений.

В седьмой главе изложены результаты натурных исследований, которые проводили на рейде ОАО «Архангельский ЦБК» (рис. 13).

Рис. 13 - Скатывание верхнего ряда ПСЕ в натурных условиях

В ходе натурных испытаний были получены значения затрат времени на каждую технологическую операцию по раскатке плоской сплоточной единицы, которые дали хорошее совпадение с результатами, вычисленными по теоретическим зависимостям (9, 10). Натурные исследования также подтвердили отсутствие масштабного эффекта.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1) Выполнено научное обоснование процессов движения лесоматериалов в раскаточных устройствах. В результате получены математические модели этих процессов, позволяющие решать задачи по разработке технологии работ по выгрузке и раскатке плоских сплоточных единиц.

2) Разработано теоретическое обоснование ударных взаимодействий лесоматериалов с элементами конструкции раскаточных устройств, позволяющее решать задачи по оценке влияния ударных явлений на сохранность древесины.

3) Разработаны методики исследований на моделях и в натурных условиях:

- процессов раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц;

- надежности работы элементов конструкции раскаточных устройств;

- ударных процессов при взаимодействиях лесоматериалов с элементами конструкции раскаточной машины.

4) Выполнены экспериментальные исследования на моделях и в натурных условиях процессов раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц, подтвердившие полученные теоретические зависимости, характеризующие эти процессы.

5) Выполнены экспериментальные исследования на моделях в масштабах 1:20 и 1:4 надежности работы раскаточной машины, позволившие разработать рекомендации по конструкции машины.

6) Экспериментально на моделях исследованы ударные процессы при взаимодействиях лесоматериалов с элементами конструкции раскаточной машины. В результате получены численные значения коэффициентов пластичности В и нелинейности п, позволяющие определять деформации лесоматериалов при ударных взаимодействиях. Это позволили сделать вывод о допустимости рекомендованных размеров раскаточных устройств с точки зрения сохранности древесины.

7) В целом, в результате проведенных исследований получили теоретическое обоснование процессов раскатки лесоматериалов и разработаны рекомендации по конструкции раскаточной машины, которые позволяют обеспечить ее надежную, оптимальную и безотказную работу.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Илинский В.А., A.A. Митрофанов Разработка методики и проведение исследований надежности работы модели раскаточной машины // Совершенствование техники и технологии лесозаготовок и транспорта леса: Сб. науч. тр. АГТУ. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. -Вып. 2. - С. 54-62

2. Илинский В.А., A.A. Митрофанов Методика модельных исследований работоспособности раскаточной машины // Совершенствование техники и технологии лесозаготовок и транспорта леса: Сб. науч. тр. АГТУ. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. - Вып. 3. -С.111-115

3. Илинский В. А., A.A. Митрофанов Методика модельных исследований работоспособности раскаточной машины // Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера / Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АЛТИ-АГТУ, 2004. - С.76-78.

4. Илинский В.А., A.A. Митрофанов Математическое описание процесса изменения скорости движения лесоматериалов при скатывании по наклонной плоскости // Лесоэксплуатация: Межвуз. сб. науч. тр. -Красноярск, 2005. - С. 31-35

5. Илинский В.А., A.A. Митрофанов Вывод расчетных зависимостей для определения величин забегания и смещения комля лесоматериала при скатывании по наклоненной плоской сплоточной единице // Лесоэксплуатация: Межвуз. сб. науч. тр. - Красноярск, 2005. - С. 36-40

6. Илинский В.А. Методика исследований работоспособности раскаточной машины. Раздел отчета по научно-исследовательской работе по гранту Минобразования РФ ТОО-11.2-2320 «Научное обоснование и разработка новых экологически защищенных технологий водного транспорта леса взамен молевого сплава».- государственный № 01.2.00304454 - 2002 г. - С. 50-56

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, АГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.008.01 Земцовскому А.Е.

Сдано в произв. 22.11.2005. Подписано в печать 22.11.2005. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Гарнитура Тайме. Усл.печ.л. 1,25 Уч.-изд.л.1,0. Заказ № 262. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

«¡i с 4 8 6 6

РНБ Русский фонд

2006-4 25493

ВВЕДЕНИЕ.

1. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ЛЕСА НА БАЗЕ ПЛОСКИХ СПЛОТОЧНЫХ ЕДИНИЦ.И

1.1 Состояние изучаемого вопроса.И

1.2 Новые технологии водного транспорта леса на базе плоских сплоточных единиц конструкции АГТУ.

1.2.1 Внедрение новых технологий на базе плоских сплоточных единиц конструкции АГТУ.

1.3 Предложение по конструкции раскаточной машины.

1.4 Краткий обзор исследований процессов скатывания лесоматериалов по наклонной плоскости.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСКАТКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ИЗ ПЛОСКИХ СПЛОТОЧНЫХ ЕДИНИЦ В КАРМАНЫ-НАКОПИТЕЛИ РАСКАТОЧНОЙ МАШИНЫ.

2.1 Вывод зависимости для определения пространственного положения плоской сплоточной единицы, при котором начинается процесс скатывания лесоматериалов .24 2.1.1 Экспериментальные исследования по определению пространственного положения плоской сплоточной единицы, при котором начинается скатывание лесоматериалов.

2.1.1.1 Экспериментальные исследования по определению пространственного положения ПСЕ на моделях в масштабе 1:20.

2.1.1.2 Экспериментальные исследования по определению пространственного положения ПСЕ на моделях в масштабе 1:4.

2.2 Математическое описание процесса изменения скорости движения лесоматериалов при скатывании.

2.3 Математическое описание процесса изменения скорости движения лесоматериалов при скольжении по наклонной плоскости.

2.4 Вывод расчетных зависимостей для определения величин характеризующих забегание и смещение комля лесоматериалов при скатывании по наклоненной плоской сплоточной единице.

2.4.1 Определение величин забегания и смещения комля лесоматериала при скатывании по наклоненной плоской сплоточной единицы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УДАРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СКАТЫВАНИИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ В КАРМАН-НАКОПИТЕЛЬ.

3.1 Решение задачи ударного взаимодействия лесоматериала с гасящим элементом с помощью теории удара.

3.2 Методика определения основных параметров элемента (гасящего элемента) устройства уменьшения скорости скатывающихся бревен.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАСКАТОЧНОЙ МАШИНЫ НА МОДЕЛИ В МАСШТАБЕ 1:20.

4.1 Методика проведения опытов.

4.1.1 Теоретическое обоснование необходимого числа опытов и расчета надежности работы раскаточной машины.

4.1.2 Критерии подобия.

4.1.3 Физическая модель раскаточной машины.

4.1.4 Модели плоских сплоточных единиц.

4.1.5 Методика проведения опытов.

4.2 Экспериментальные исследования.

4.2.1 Экспериментальные исследования работоспособности исходного варианта конструкции модели раскаточной машины.

4.2.1.1 Описание процесса скатывания модельных бревен.

4.2.2 Экспериментальные исследования работоспособности второго варианта конструкции модели раскаточной машины.

4.2.3 Экспериментальные исследования работоспособности третьего варианта конструкции модели раскаточной машины.

4.2.4 Экспериментальные исследования работоспособности четвертого варианта конструкции модели раскаточной машины.

4.3 Выводы.

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАСКАТОЧНОЙ МАШИНЫ НА МОДЕЛИ В МАСШТАБЕ 1:4.

5.1 Методика проведения опытов.

5.1.1 Физическая модель раскаточной машины.

5.1.2 Модель плоской сплоточной единицы.

5.1.3 Методика проведения опытов.

5.2 Результаты экспериментальных исследований в масштабе моделирования 1:4.

5.2.1 Экспериментальные исследования работоспособности исходного варианта конструкции модели раскаточной машины.

5.2.2 Экспериментальные исследования работоспособности второго варианта конструкции модели раскаточной машины.

5.2.3 Экспериментальные исследования работоспособности третьего варианта конструкции модели раскаточной машины.

5.2.4 Экспериментальные исследования работоспособности четвертого варианта конструкции модели раскаточной машины.

5.3 Выводы.

6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СОУДАРЕНИЯ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ С ЭЛЕМЕНТАМИ РАСКАТОЧНОЙ МАШИНЫ.

6.1 Методика экспериментальных исследований по определению коэффициента пластичности В и коэффициента нелинейности п.

6.2 Оценка точности полученных результатов.

6.3 Методика обработки результатов опытов.

6.4 Расчет максимальной ударной силы.

7 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСКАТКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ.

7.1 Определение угла наклона плоской сплоточной единицы.

7.2 Результаты экспериментальных исследований процесса движения лесоматериалов по наклоненной плоской сплоточной единице.

Актуальность темы. Основные лесные массивы в нашей стране расположены на значительном удалении от пунктов переработки и потребления древесины. Это требует значительных затрат на перевозку ее потребителям водным, железнодорожным и автомобильным транспортом. Учитывая развитую речную сеть и экономические преимущества водного транспорта, лесоперерабатывающие предприятия проектировались повсеместно на преимущественное потребление сырья с воды.

После прекращения молевого сплава объемы лесосплава значительно снизились. Пропорционально снизились и объемы заготовки древесины. В настоящее время лесозаготовители вынуждены вывозить древесину из отдаленных лесоизбыточных районов автомобильным транспортом, часто себе в убыток. Транспортные издержки перекладываются на цену продукции, что в итоге сказывается на экономической эффективности лесозаготовительного процесса.

Выходом из создавшегося положения является увеличение и рационализация плотовых и судовых перевозок по магистральным рекам, и разработка новых технологий лесосплава по малым и средним рекам. Проблемами развития лесосплава в настоящее время активно занимаются многие крупные ученые, такие как В.И. Патякин, А.А. Камусин, А.Н. Минаев, В.П. Корпачев, П.Ф. Войтко, А.А. Митрофанов, В.Я. Харитонов, М.М. Овчинников, К.Б. Соколов и другие. Одним из направлений новых технологий является сплав лесоматериалов в плоских сплоточных единицах (ПСЕ), хорошо зарекомендовавших себя в последние годы на реках Севера.

Плоская сплоточная единица [44] характеризуется большим объемом и малой осадкой. Объем пятирядной ПСЕ достигает 45 м3 и осадка не превышает 1,1 м. По малым и средним рекам предусматривается сплав древесины в однорядных и двухрядных ПСЕ вольницей, в линейках, кошелях и малых плотах. На выходе на большие реки из этих ПСЕ будут формироваться большегрузные плоты равномерно в течение всей навигации.

Имеется успешный опыт проплава экспериментальных плотов из плоских сплоточных единиц в навигации 1999-2003 гг. по рекам Пинега, Онега, Вага, Северная Двина. Разработаны и утверждены технические условия на плоты для этих рек.

Для широкого внедрения новых технологий лесосплава на базе плоских сплоточных единиц Архангельский государственный технический университет (АГТУ), Костромской судомеханический завод и ЦНИИЛесосплава по заданию Минпромнауки РФ (контракт №13.802-11) разрабатывают техническое обеспечение для механизации работ по сплотке, размолевке и раскатке ПСЕ (сплоточную, размолевочную, раскаточную машины).

Раскаточную машину [45] планируется применять для раскатки ПСЕ в первую очередь из лиственной и тонкомерной хвойной древесины на предприятиях, располагающих краном большой грузоподъемности, например ОАО «Архангельский ЦБК». Для разработки конструкторской документации на раскаточную машину необходимо выполнить научное и экспериментальное обоснование основных параметров машины.

В диссертационной работе приведены теоретические и экспериментальные исследования процессов раскатки лесоматериалов применительно к конструкции раскаточной машины; и рекомендации по разработке конструкторской документации.

Цель работы. Создание и обоснование методов расчета процессов раскатки лесоматериалов из ПСЕ и рекомендаций по совершенствованию элементов конструкции раскаточной машины, для обеспечения ее оптимальной работы.

Задачи исследований.

1. Теоретически и экспериментально исследовать процессы раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц с целью получения зависимостей для определения основных показателей технологических процессов.

2. Разработать методику и экспериментально исследовать работу раскаточной машины на моделях и в натурных условиях и дать рекомендации по конструкции ее основных элементов.

3. Разработать методику определения ударных нагрузок и деформаций, возникающих при взаимодействиях лесоматериалов и элементов конструкции рас катонной машины.

Объект исследований. Объектами исследований являются процессы раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц в карманы-накопители и модели раскаточной машины разного масштаба.

Методы исследования. В основу исследований положены научные положения теоретической механики, теорий вероятности, подобия, удара. При планировании и проведении экспериментальных исследований применяли методы математического планирования экспериментов и статистической обработки. Использовали цифровую фото- и видеоаппаратуру, компьютерные средства обработки информации. Эксперименты выполнены на моделях, изготовленных в соответствии с выбранными масштабами и критериями моделирования рассматриваемых физических явлений. Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтверждены исследованиями в натурных условиях.

Научная новизна. На основании теоретических и экспериментальных исследований:

- разработаны методики исследования процессов раскатки лесоматериалов из ПСЕ;

- теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены значения угла наклона плоской сплоточной единицы, при котором начинается скатывание верхнего ряда лесоматериалов;

- определены характеристики ударных процессов при взаимодействии лесоматериалов с элементами конструкций раскаточной машины, в том числе значения ударных нагрузок и контактных деформаций.

Практическая ценность работы заключается в применении результатов теоретических и экспериментальных исследований для разработки научно обоснованной технологии работ по раскатке лесоматериалов из плоских сплоточных единиц и для обоснования конструкции отдельных узлов раскаточной машины с целью обеспечения оптимальности ее работы.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математические модели движения лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице в случаях качения и скольжения; аналитические зависимости, характеризующие пространственное положение плоской сплоточной единицы, при котором начинается процесс движения лесоматериалов;

- аналитические зависимости для определения величин забегания и смещения комля лесоматериала при качении;

- аналитические зависимости, определяющие величины ударных нагрузок и контактных деформаций при ударном взаимодействии лесоматериалов и элементов конструкции раскаточной машины;

- методика исследований работоспособности и надежности работы элементов конструкции раскаточной машины.

Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов научных исследований и результатами экспериментальных исследований на моделях разных масштабов и в натурных условиях.

Место проведения исследований. Экспериментальные исследования на моделях проводили в лаборатории гидравлики АГТУ, а натурные исследования -на Лесном рейде ОАО «Архангельский ЦБК».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили одобрение:

- на международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АЛТИ-АГТУ в 2004 г. в АГТУ; на Всероссийском конкурсе проектов по специальности «Лесоинженерное дело» в 2002 году;

- на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу по естественным, техническим и гуманитарным наукам в высших учебных заведениях Российской Федерации по разделу «Лесная и деревообрабатывающая промышленность» в 2002 году;

- на ежегодных научно-технических конференциях АГТУ в 2003 - 2005 гг. Реализация работы. Работа выполнялась по гранту Минобразования РФ ТОО-11.2-2320 от 2002 г. «Научное обоснование и разработка новых экологически защищенных технологий водного транспорта леса взамен молевого сплава» и по контракту Минпромнауки 13.802-11 от 2003 г. «Разработка технологии и комплекта оборудования для экологически безопасного плотового сплава с верховьев малых и средних рек».

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 5 научных работах и 1 рукописи.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, общих выводов, списка использованных источников из 69 наименований. Диссертация включает 162 страницы, 62 таблицы, 62 рисунка.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1) Выполнено научное обоснование процессов движения лесоматериалов в раскаточных устройствах. В результате получены математические модели этих процессов, позволяющие решать задачи по разработке технологии работ по выгрузке и раскатке плоских сплоточных единиц.

В частности для процессов качения и скольжения лесоматериала по наклоненной ПСЕ получены зависимости для определения перемещения лесоматериалов и скорости их движения.

Также получили зависимости для определения величины забегания и смещения комля лесоматериала при скатывании.

2) Разработано теоретическое обоснование ударных взаимодействий лесоматериалов с элементами конструкции раскаточных устройств, позволяющее решать задачи по оценке влияния ударных явлений на сохранность древесины.

В результате теоретических исследований получены зависимости для определения максимальной деформации тел в процессе удара, максимального значения ударной силы, остаточной деформации.

3) Разработаны методики исследований на моделях и в натурных условиях:

- процессов раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц;

- надежности работы элементов конструкции раскаточных устройств;

- ударных процессов при взаимодействиях лесоматериалов с элементами конструкции раскаточной машины.

Для разработки методик использовали положения теорий планирования эксперимента, надежности и вероятности. Теоретически обосновано необходимое число опытов.

4) Выполнены экспериментальные исследования на моделях и в натурных условиях процессов раскатки лесоматериалов из плоских сплоточных единиц, подтвердившие полученные теоретические зависимости, характеризующие эти процессы.

В ходе экспериментов определили значение времени скатывания лесоматериала по наклоненной плоской сплоточной единице и угол наклона ПСЕ, при котором начинается скатывание лесоматериалов. Эмпирическое значение времени скатывания отличается от теоретически рассчитанного на 3,4%, эмпирическое значение угла наклона ПСЕ отличается на 1%. Таким образом, полученные зависимости можно использовать для определения характеристик процесса раскатки.

5) Выполнены экспериментальные исследования на моделях в масштабах 1:20 и 1:4 надежности работы раскаточной машины, позволившие разработать рекомендации по конструкции машины.

Всего на моделях выполнено 1300 опытов.

6) Экспериментально на моделях исследованы ударные процессы при взаимодействиях лесоматериалов с элементами конструкции раскаточной машины. Образцы древесины трех пород (ель, сосна, береза) исследовали при различных значениях влажности. В результате получены численные значения коэффициентов пластичности В и нелинейности п, позволяющие определять деформации лесоматериалов при ударных взаимодействиях. Это позволило сделать вывод о допустимости рекомендованных размеров раскаточных устройств с точки зрения сохранности древесины.

7) В целом, в результате проведенных исследований получили теоретическое обоснование процессов раскатки лесоматериалов и разработаны рекомендации по конструкции раскаточной машины, которые позволяют обеспечить ее надежную, оптимальную и безотказную работу.

1. Аксянов А.А. Анализ некоторых факторов, влияющих на процесс формирования пачки бревен в накопителе // Сборник работ по лесосплаву. ЦНИИЛесосплава, Ленинград: 1969. 120 с.

2. Алабужев П.М. и др. Теория подобия и размерностей. Моделирование. -М.: Высшая школа, 1968. 208 с.

3. Алабужев П.М., Сидоренко Ю.В. К изучению упруго-пластического соударения твердых тел. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Сборник трудов СО АН СССР. Новосибирск: 1965 - С. 21-28

4. Андропов В.В. Задача о падении бревна с сортировочного транспортера // Изв. вузов. Лесн. журн. 1996. - №6. - С. 41-48

5. Бидерман В.Л. Малюкова Р.П. Усилия и деформации при продольном ударе. // Сборник: Расчеты на прочность. М.: Машиностроение. -1960, № 10. -261с.

6. Болотин В.В. методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. 2-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1981.-351 с.

7. Будыка С.Х., Тихонов А.Ф. Лесопромышленный справочник. Минск, Издательство академии наук БССР, 1962. - 711 с.

8. Водный транспорт леса: Справочник. -М.: «Гослесбумиздат», 1963. 561 с.

9. Волынский В.И. О форме зависимости механических показателей древесины от влажности // Изв. вузов. Лесн. журн. 1990. - №5. - с. 59-64

10. Гоберман В.А., Гоберман Л.А. Технология научных исследований -методы, модели, оценки: Учебное пособие. 2-е издание стереотипное. М.: МГУЛ, 2002. - 390 с.

11. ГОСТ 9014.0 75 Лесоматериалы круглые. Хранение. Общие требования. М.: - 1975

12. ГОСТ 16032-70. Лесосплав. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1971. — 21 с

13. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. 10-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2004. - 479 с.

14. Гмурман В.Е. Руководство по решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие для студентов вузов. 8-е., стер. -М.: Высш. шк., 2003. - 405 е.: ил.

15. Гухман АЛ. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа. -1973. - 295 с.

16. Гнеденко Б.В. Теория надежности и массовое обслуживание. М.: Наука, - 1969.-256 с.

17. Динник А.Н. Удар и сжатие упругих тел. Избр. Труды, т. 1, Киев: АН СССР. 1952.- 144 с.

18. Жирабок А.Н. Основные понятия теории надежности // Соросовский образовательный журнал, том 7. 2001. №8. - стр. 108-114

19. Илинский В.А., Митрофанов А.А. Математическое описание процесса изменения скорости движения лесоматериалов при скатывании по наклонной плоскости // Лесоэксплуатация: Межвуз. сб. науч. тр. Красноярск: 2005. - С. 31-35

20. Илинский В.А., Митрофанов А.А. Вывод расчетных зависимостей дляопределения величин забегания и смещения комля лесоматериала при скатывании по наклоненной плоской сплоточной единице // Лесоэксплуатация: Межвуз. сб. науч. тр. Красноярск, 2005. - С. 36-40

21. Калашников В.В. Количественные оценки в теории надежности. М.: Знание. - 1989.-297 с.

22. Камусин А.А., Дмитриев Ю.Я., Минаев А.Н., Овчинников М.М., Патякин В.И., Пименов А.Н., Полищук В.П. Водный транспорт леса: Учебник для вузов/Под редакцией Патякина В.И. М.: МГУЛ, 2000. - 432 с.

23. Каштанов В.А., Медведев А.И. Теория надежности сложных систем (теория и практика). М.: «Европейский центр по качеству», 2002. - 470 с.

24. Кильчевский Н.А. Динамическое контактное сжатие двух тел. Удар. -Киев: Наукова думка, 1976.-225с.

25. Коваленко И.Н. Анализ редких событий при оценке эффективности и надежности систем. М.: Советское радио, 1980. - 208 с.

26. Корпачев В.П. Транспорт леса. Теоретические основы водного транспорта леса: Учебное пособие для вузов. Красноярск: КГТА, 2001. - 254 с.

27. Кругов В.И., Грушко И.М., Попов В.В. Основы научных исследований: Учебник для техн. вузов/Под редакцией Крутова В.И., Попова В.В. М.: «Высшая школа», 1989. - 399 с.

28. Кудрявцев В.А., Демидович Б.П. Краткий курс высшей математики: 4-е издание переработанное и дополненное. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1975. - 624 с.

29. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. -М.: Радио и связь, 1989. - 266 с.

30. Мигропольский А.К. Элементы математической статистики. Л., 1969. 274с.

31. Митрофанов А.А. Научное обоснование и разработка экологически безопасного плотового лесосплава. Архангельск: Издательство АГТУ, 1999. - 268 с.

32. Морозов С.И. Соударение тел. Классическая теория удара часть 1. -Архангельск, Издательство АГТУ, 2001. 25 с.

33. Морозов С.И., Попов М.В. Контактная теория удара: конспект лекций. Архангельск: Издательство АГТУ. - 1999. - 42 с.

34. Морозов С.И., Попов М.В. Классическая теория удара: Конспект лекций по элементарной теории удара. Архангельск: Изд-во АГТУ, 1998,-30с.

35. Морозов С.И., Шостенко Д.Н. Уравнение связи для решения задач удара // Известия вузов «Лесной журнал». 2002. - №1. - С. 56-61

36. Морозов С.И., Шостенко Д.Н. Связь между классической и контактной теориями удара // Известия вузов «Лесной журнал». 2002. - №5. - С. 39-47

37. Морозов С.И., Шостенко Д.Н. Определение параметров силовой функции при сжатии и соударении упруго-пластичных тел // Известия вузов «Лесной журнал». 2004. - №3. - С. 50-55

38. Пат №2187442 РФ, МКИ7 В65 В35/02, 27/10 Плоская сплоточная единица / А.А. Митрофанов //Изобрет. 2001. - №13.

39. Пат №2163879 РФ, МКИ7 В65 G69/20, 59/102 Раскаточная машина / А.А. Митрофанов //Изобрет. 2001. - №7. - С. 190.

40. Патент №2187442 РФ, MKU7 В65 G 69/20 Плоская сплоточная единица / А.А. Митрофанов, В.В. Воробьев, С.Е. Лихачев, М.О. Соколов // Изобрет. -2002. №23

41. Патякин В.И., Дмитриев Ю.А., Зайцев А.А. Водный транспорт леса: Учебник для вузов М.: Лесная промышленность, 1985. - 336 с.

42. Прокофьев Г.Ф. Основы научных исследований: Учебное пособие. -Архангельск, 1995. 49 с.

43. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

44. Румшизский Л.З. Математическая обработка результатовэксперимента. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1971.- 192 с.

45. Сборник трудов ЦНИИлесосплава. Механизация работ на лесосплавных рейдах и береговых складах. М.: Издательство «Лесная промышленность», 1981.- 125 с.

46. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике., изд. 8-е, переработанное, Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1977, 440 стр.

47. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Воениздат, 1970. - 536 с.

48. Соколов О.М., Митрофанов А.А., Рымашевский В.Л. Проблемы и перспективы транспортного освоения лесопромышленного комплекса // Известия вузов «Лесной журнал» 2004. - №3. - С. 37-43

49. Суров Г.Я. Водный транспорт леса: Береговые склады: Учебное пособие. Архангельск: Издательство АГТУ, 1999. - 154 с.

50. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: Учебник для втузов.- 11-е издание, исправленное. М.: Высшая школа, 1995. - 416 с.

51. Тимошенко С.П. Теория упругости Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1975, 576 стр.

52. Тирский Г.А. Подобие и физическое моделирование // Соросовский образовательный журнал, том 3, №5, 2001 стр. 122-127

53. Фоминцев М.И., Львов И.П., Соколов К.Б. Плоты (конструкция, эксплуатация, технология)./Под редакцией Фоминцева М.И. М.: Лесная промышленность, 1978.-216 с.

54. Харитонов В. Я. Перекатывание бревен по двум направляющим, Изв. ВУЗ, Лесной журнал, 1967 №1

55. Харитонов В.Я. Возможности восстановления и развития водного лесотранспорта // Совершенствование техники и технологии лесозаготовок и транспорта леса: Сб. науч. тр. ФПР, посвященный 70-летию АГТУ и ФПР, -Архангельск, 1999. С. 42-50

56. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности.- М.: Издательство «Советское радио», 1968. 288 с.

57. Шостенко Д.Н. Контактное сжатие и соударение двух упруго-пластичных тел. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Архангельск, 2004. - 22 с.

58. Штаерман И.Я. Обобщение теории Герца местных деформаций при сжатии упругих тел. ДАН СССР, t.XXIX, №3.-1940.-18 с.

59. Штаерман И.Я. К вопросу о местных деформациях при сжатии упругих тел. ДАН СССР, t.XXXI, №8.-1941.-27 с.

60. Штаерман ИЛ. Контактная задача теории упругости. М.: Гостехиздат.-1949.

61. Щербаков В.А., Борисовец Ю.П., Александров В.Д. Справочник по водному транспорту леса/Под редакцией Щербакова В.А. М.:Наука 1986. - 384 с.

62. Яковлев JI.C. О методике моделирования сооружений и машин. -Журнал "Лесная промышленность", № 1, 1969, С. 14-19