автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование технологических решений, повышающих эффективность производства щепы энергетического назначения на лесосеке

4848521

На правах рукописи

БЛКЛАГИН ВЯЧЕСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

I

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПОВЫШАЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ЩЕПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ЛЕСОСЕКЕ

05,21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 [<ЮН 2011

Петрозаводск - 2011

4848521

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Шегельман Илья Романович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Васильев Сергей Борисович

кандидат технических наук Ивашнев Михаил Валерьевич

Ведущая организация

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова

Защита диссертации состоится «17» июня 2011 г., в 16:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.03 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Петрозаводского государственного университета

Автореферат разослан «/(*? » мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Р- В- Воронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Согласно концепции «Рациональное природопользование» в Российской Федерации поставлена задача ускоренного решения проблемы полного комплексного освоения лесных ресурсов. Эта задача не может быть решена без создания прогрессивных энергосберегающих технологий, позволяющих экономически эффективно и экологически безопасно вовлекать в переработку местные энергетические ресурсы, в числе которых важнейшее место занимает древесное биотопливо.

Основными энергоносителями в жилищно-коммунальной сфере до сих пор являются продукты переработки нефти и угля, а в последнее время и природный газ. Для многих регионов РФ эти ресурсы являются привозными источниками получения энергии, и в их топливно-энергетическом комплексе наблюдается нестабильная ситуация. Использование местного биотоплива позволит обеспечить безопасное функционирование топливно-энергетических комплексов лесопромышленных регионов и страны в целом.

Несмотря на работы, выполненные СПбГЛТА, МГУЛом, ЦНИЙМЭ, ГНЦлеспромом, ВНПОлеспромом, ВГЛТА, Марийским ГТУ, ПетрГУ, КарНИИЛПом и др., имеющиеся ресурсы энергетической древесины в России используются для получения энергии в весьма ограниченных объемах, в частности в республики Карелия менее 11 %. Все это обуславливает необходимость проведения исследований, направленных на интенсификацию вовлечения в переработку энергетической древесины и, прежде всего, энергетической древесины, образующейся на лесных участках в процессе лесосечных работ.

Таким образом, актуальность рассматриваемых вопросов обусловлена как их тесной связью с направлением «Рациональное природопользование» Российской Федерации и стратегиям ЕС по развитию использования возобновляемых энергетических ресурсов, так и актуальностью для лесопромышленного комплекса России.

Цель исследований. Разработка технологических решений, повышающих эффективность производства щепы энергетического назначения на лесосеке из смеси дровяной древесины и лесосечных отходов.

Объекты исследований. Технологические процессы и машины для подготовки и переработки древесного сырья при производстве щепы энергетического назначения. Процессы образования лесосечных отходов при лесосечных работах.

Научные положения, выносимые на защиту:

Математическая модель, описывающая процессы образования лесосечных отходов в процессе заготовки сортиментов комплексом машин «харвестер-форвардер», учитывающая взаимосвязанную совокупность природно-производственных факторов, включая таксационные показатели леса (запас на гектар, средний объем хлыста, состав древостоя), ширину пасеки, длину вылета манипулятора, а также вероятностное влияние работы харвестера.

Имитационная модель работы передвижной рубительной машины бункерного типа при различных режимах работы и математическая модель, описывающая процессы измельчения дровяной древесины передвижной рубительной машиной, учитывающая объем пачки, количество дровяных стволов в пачке, среднеквадратическое отклонение диаметров стволов от среднего.

Методика определения рационального соотношения дровяной древесины и лесосечных отходов при их совместной переработке рубительной машиной.

Экспериментальные закономерности, характеризующие объемы лесосечных отходов и расстояние между пунктами их скопления на лесосеке, а также зависимости, характеризующие работу рубительной машины манипуляторного типа при измельчении смеси лесосечных отходов и дровяной древесины.

Технологические решения и рекомендации, повышающие эффективность производства щепы энергетического назначения.

Научная новизна.

Разработана математическая модель для оценки характера образования лесосечных отходов при заготовке сортиментов комплексом машин «харвестер-форвардер» в зависимости от взаимосвязанной совокупности природно-производственных факторов, включая запас на гектар, средний объем хлыста, состав древостоя, ширину пасеки, длину вылета манипулятора, а также вероятностное влияние работы харвестера. Аналитически описан процесс измельчения дровяной древесины рубительной машиной в зависимости от объема пачки, количества стволов в ней и среднеквадратического отклонения диаметров стволов от среднего. Установлено рациональное соотношение дровяных стволов и лесосечных отходов в пачке, измельчаемых рубительной машиной. Установлены новые закономерности процесса измельчения смеси лесосечных отходов и дровяной древесины. Защищены патентами технологические

решения, повышающие эффективность производства щепы энергетического назначения.

Практическая значимость. Результаты исследования являются научной основой для принятия решений при выборе технологических процессов производства щепы энергетического назначения для лесозаготовительных предприятий в природно-производственных условиях республики Карелия. Работы выполнены в рамках важнейших НИОКР Республики Карелия (госконтракты № 125 2009 г. «Научно-методическое сопровождение процессами функционирования лесопромышленного комплекса Республики Карелия в условиях принятия спектра полномочий, ранее осуществляемых федеральным центром», № 126 2009 г. «Мониторинг состояния и прогнозирование развития лесопромышленного кластера Республики Карелия»). Результаты исследований внедрены «Лестоппромом» и использованы Государственным комитетом республики Карелия по жилищно-коммунальному хозяйству и энергетики при прогнозировании развития биоэнергетики республики Карелия.

Достоверность научных исследований подтверждается значительным статистическим материалом, полученным в реальных природно-производственных условиях Республики Карелия, адекватностью разработанных моделей, внедрением результатов исследований.

Апробация работы. Основные результаты исследований были обсуждены на Международных научных конференциях «Леса России в 21-ом веке» (С-Пб, 2009), «Север и Арктика в новой парадигме мирового развития» (Апатиты, 2010), «Севергеотех-2009» (Ухта, 2009), «Новые информационные технологии в целлюлозно-бумажной промышленности и энергетике» (Петрозаводск, 2010), на Республиканских научных конференциях «Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия, «Развитие производительных сил Республики Карелия» (Петрозаводск 2008, 2010) на заседаниях кафедры технологии и оборудования лесного комплекса и НТС КарНИИЛПКа ПетрГУ.

Методы исследования. Методы классической механики, аналитической механики и математического моделирования, методы математической статистики, математического программирования, вычислительные эксперименты на ЭВМ, натурные эксперименты, хронометраж, теория массового обслуживания.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми разделов и списка использованной литературы из 131 наименования. Общий объем работы 181 страница, 78 рисунков, 34 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана научная новизна выполненных исследований, сформулированы цель и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе выполнен анализ существующей техники по производству щепы из дровяной древесины и лесосечных отходов. Проведен анализ оборудования, используемого для сбора, транспортировки и уплотнения лесосечных отходов отечественного и зарубежного производства. Проведен обзор исследований, посвященный ресурсам для получения биотоплива, в частности лесосечных отходов.

Вопросами освоения лесосечных отходов и выбора направлений их переработки занимались Г. М. Анисимов, М. А. Быковский, С. Б. Васильев, О. Н. Галактионов, Ю. Ю. Герасимов, И. В. Гнатовская, И. В. Григорьев, В. А. Иванов, В. В. Коробов, В. Г. Кочегаров, А. В. Кузнецов, В. К. Любов, В. Д. Никишов, Г. П. Паничев, В. И. Патякин, М. А. Пискунов, А. А. Пижурин, К. В. Полежаев, Ф. В. Пошарников, А. К. Редькин, В. С. Суханов, В. С. Сюнев, С. Ф. Орлов, И. Р. Шегельман, Ю. А. Шир-нин, Л. В. Щеголева и др.

Вопросами образования и концентрации лесосечных отходов занимались Ю. А. Бит, М. А. Быковский, И. В. Воскобойников, О. Н. Галактионов, Л. А. Занегин, В. А. Кондратюк, Г. М. Михайлов, Н. П. Рушнов, А. Е. Феоктистов, В. М. Щелоков, а также др. Проблемами использования лесосечных отходов в качестве биотоплива занимались ГНЦ ЛПК, СПб ГЛТА, ЦНИИМЭ, МГУЛ, КарНИИЛП, БГТУ, МГУЛ, ВНПОлеспр, ВГЛ-ТА, Марийский ГТУ, Северный (Арктический) университет, ПетрГУ.

Однако результатов выполненных работ известных исследователей в этой области недостаточно для создания технологических решений по эффективному производству щепы энергетического назначения с использованием передвижных рубительных машин, а также техники для сбора, транспортировки и уплотнения лесосечных отходов.

По результатам анализа проведенных исследований поставлены следующие задачи:

- Разработать математическую модель, описывающую процессы образования лесосечных отходов в процессе заготовки сортиментов комплексом машин «харвестер-форвардер», учитывающую взаимосвязанную совокупность природно-производственных факторов, включая таксационные показатели леса.

- Разработать математическую модель, описывающую процессы измельчения дровяной древесины передвижной рубительной машиной, учитывающую объем пачки, количество дровяных стволов в пачке, среднеквадратическое отклонение диаметров стволов от среднего.

- Обосновать методику определения рационального соотношения дровяной древесины и лесосечных отходов при их совместной переработке рубительной машиной и разработать имитационную модель работы передвижной рубительной машины бункерного типа при различных режимах работы.

- Исследовать характер образования лесосечных отходов на лесосеке, а также зависимости, характеризующие процесс измельчения смеси лесосечных отходов и дровяной древесины.

- Обосновать новые технологические решения производства щепы энергетического назначения на лесосеке с использованием функционально-технологического анализа, а также наиболее эффективные технологические схемы производства щепы энергетического назначения в условиях сортиментной заготовки леса применительно к природно-производственным условиям республики Карелия.

Во втором разделе разработана математическая модель образования лесосечных отходов, которая описывает объем и расположение лесосечных отходов, получаемых в результате работы харвестера.

Для описания вероятности расположения скопления лесосечных отходов на волоке р' в местах стоянки харвестера от длины его переезда к следующей стоянке предложена формула (интегральный закон распределения):

в-L />'=-

(u tF^ >+(«-f-?")' I)+(f "arccos( ¥>"arccos( f >)'

(О

2-10000 -V„

где В - ширина пасеки, м; 1пе~ расстояние переезда, м; / - максимальная длина вылета манипулятора харвестера, м; Ухл - средний объем хлыста в древостое, м3; Qnc - запас леса на гектар, м3/Га.

Исходя из (1) математическое ожидание расстояний между скоплениями лесосечных отходов 1скоп при работе харвестера для различных природно-производственных условий определяется формулой:

24 *

,В. 4 . я В

arccosf—) + arccos(J-)--+-

21 I 'ill

2 V

10000-K,,

Исходя из выражений (1), (2) получена математическая модель образования лесосечных отходов на лесосеке:

' triOO-^,1 2 2 V 4

iL

24

-ВГ+1

f в)

is —

UJ

arccos —- + arccos

'1

г ~т л в 2 2-1

1 \

— arccod —

2 \2/J,

(3)

10000 г.

м

где м,- - процент породы в древостое, %; Vgmx. - объем отходов с растущего дерева /'-ой породы, м3; z - количество пород в древостое.

Математическая модель учитывает взаимосвязанную совокупность природно-производственных факторов, включая таксационные показатели леса (запас на гектар, средний объем хлыста, состав древостоя), ширину пасеки, длину вылета манипулятора, расстояние между скоплениями в местах стоянок харвестера, а также вероятностное влияние работы харвестера.

В третьем разделе предложена имитационная модель работы руби-тельной машина бункерного типа при различных режимах.

Работу передвижной рубительной машины на лесосеке, как и на погрузочном пункте, можно представить в виде совокупности одноканаль-ных систем массового обслуживания. Для каждого вида обслуживания задан поступающий поток однородных событий с законом распределения /, каждый канал характеризуется временем занятости (длительность обслуживания): сбор и измельчение лесосечных отходов в щепу (технологический цикл манипулятора) г, транспортировка к погрузочному пункту и холостой ход I, выгрузка w. Если поступившая заявка застает канал занятым, то она ожидает освобождения канала, до момента освобождения канала.

Результаты хронометражных наблюдений передвижной рубительной машиной показали, что закон распределения случайной величины длительности сбора и измельчения лесосечных отходов в щепу Р(г) имеет нормальное распределение. Математическое ожидание общего время цикла манипулятора передвижной рубительной машины при работе с лесосечными отходами составляет 22,3 с и дисперсией 3,28 с2. Распределение вероятностей времени обработки скопления лесосечных отходов

подчиняется нормальному закону распределения случайной величины (проверка осуществлялась по критерию Пирсона ЛГы-квадрат). Закон плотности распределения имеет вид:

(22,3—f)2

4,54 (4)

Транспортировка и холостой ход зависит от режима и места работы передвижной рубительной машины 1 (на лесосеке, на погрузочной площадке).

Процесс функционирования моделирующей системы рассматривается в интервале времени [О, Г]. Это значит, что заявки, поступившие в момент времени Т. > Т, в систему не попадают, и не обслуживаются. Кроме того, обслуженными считаются только те заявки, для которых время окончания обслуживания Т <ка"е11> s Т. Если для данной заявки время начала обслуживания Т.(шаи) < Т, а время окончания обслуживания Т. <к""с''" > Т, то заявка обслуженной не считается. При построении алгоритма: Ф| - формирование случайных значений интервалов времени поступления скопления лесосечных отходов (заявки) в систему /., формирование случайного значения объема скопления v., а также расчет момента времени поступления заявки Т. = Т. f°"e4) + t.. Аг - расчет объема щепы, который может находиться в бункере в случае обслуживания заявки V. = V., + v.. Р3 - проверка условия У а > V. (полученный объем щепы не должен превышать объем кузова в пределах одной транспортировки на погрузочный пункт). Р4 - проверка условия Т. < Т, где Т - граница интервала времени [О, Т], на котором изучается функционирование систем. Р5 - проверка условия Т. < Г(Ч(",Ю|1, Т. <"""''<> -момент освобождения канала от обслуживания предыдущей заявки. А6 - вычисление времени ожидания заявки в очереди Т = т. ^оне'й-

- Т.. А? - вычисление момента времени начала обслуживания заявки Т<'"""'л"> = Ti_](K0"e,,}. Ф8 - формирование случайных значений длительности холостого и грузового хода машины /.. Р9 - проверка условия Т._х+ /..< Т. Ф10 - формирование случайных значений длительности выгрузки щепы рубительной машиной w.. Ри - проверка условия Г+ / + w.< Т. А|2 - вычисление момента времени конца выгрузки Ti{K:""J'<) = т. ^китц). +/.+ + w. К|3 - счетчик количества обслуженных заявок (вывезенного объема щепы). А14 - вычисление момента времени начала обслуживания заявки Т {начало) - ^ (сбор и измельчение лесосечных отходов). Ф15 - формирова-

иие случайных значений длительности сбора и измельчения лесосечных отходов рубительной машиной г. А)6 - вычисление момента окончания Т.(коисц] = Т. + г. обслуживания заявки (сбор и измельчение лесосечных отходов). Р17 - проверка условия Т. (к""е") < Т. K|g - счетчик количества обслуженных заявок. К19 - счетчик количества реализаций модели N = N + ].Р20 - проверка условия N< N *, где N*- заданное количество реализаций, необходимое для обеспечения требуемой точности расчета. F21 - переход к очередной реализации модели. А22 - обработка результатов моделирования. Я23 - окончание вычислений и выдача результатов.

Операторная схема алгоритма, моделирующего весь процесс функционирования рассматриваемой системы массового обслуживания, имеет следующий вид (по методике Н. П. Бусленко): 1з,18,21ф А Р Р Р А А,3Ф Р Ф Р А

1 2 1 318 4Ц9 5(14 "б "7 ^8 1 9119 10 11119

14 ' ®15 -^16 ^17Ц9 ^18 ' ' ' ^19 ^20122 ^21 23 (5)

Блок-схема моделирующего алгоритма, соответствующая операторной схеме (5) представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Блок-схема моделирующего алгоритма работы передвижной рубительной машины

Перед началом моделирования начальные условия имеют следующие значения:

Т0 = 0, Т0<"""'"> = О, N= 0, v0 = 0. (6)

По итогам обработки результатов моделирования для различных природно-производственных условий может быть получено математическое ожидание производительности машины, а также времени цикла на операциях. Данные могут быть использованы при подборе оборудования в различных природно-производственных условиях и по совместимости к другим машинам.

В четвертом разделе исследовались расположение и объемы лесосечных отходов на лесосеке после работы харвестера при сплошных рубках в эксплуатационных лесах комплексом машин «харвестер - фор-вардер» в Пряжинском центральном лесничестве со следующими таксационными и эксплуатационными характеристиками: общая и эксплуатационная площадь 29,7 га, вырубаемый запас 5990 м3, запас на гектар 202 м3/га, средний объем хлыста 0,255 м3. Ширина пасеки - 16 м, максимальный вылет манипулятора TJ 210 Н97 харвестера 9,7 м.

На рисунке 2 изображены графики экспериментальных точек объемов лесосечных отходов, соответствующие определенному диаметру.

В результате регрессионного анализа установлены зависимости объемов лесосечных отходов с одного дерева от различных диаметров, а также количество пиловочника и баланса, получаемого в результате раскряжевки дерева.

0.180 S 0.1Ю 5 0.140 ° о,«о 2 * o.tos

0,600 0.500

0200 0.100 0.000

10 15

а)

» 0.350 .........................-..........=

1 0.300 S 0 250 •

S 0.200

I

I 0.100

| 0.060 8 о.ооо I

10 1 5 го 25 Диаметр, см 30 35 40

в) г)

Рис. 2. График экспериментальных значений объемов лесосечных отходов с растущего дерева от диаметра основных пород: а) сосна; 6) ель; в) березы; г) осины.

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований, характеризующих процессы измельчения дровяных стволов и лесосечных отходов рубительной машины УРП-600, проведенных в характерных природно-производственных условиях для Республики Карелия: Прионежском, Пряжинском, Питкярантском районах и др. Для проведения исследований были отобраны модельные дровяные стволы осины и березы длиной 6 м и диаметром от 8 до 50 см. При работе машины УРП-600 замерялись: время по приемам цикла манипулятора, время измельчения пачки дровяных стволов и параметры пачки (диаметры стволов). Для исследований были переработаны сухие (менее 16 % влажности) и «свежие» (более 60 % влажности) лесосечные отходы.

При обработке статистических данных, полученных при замерах приемов технологического цикла манипулятора, выполнена проверка на нормальность распределения полученных рядов данных по критерию Xw-квадрат. Анализ показал, что среднее суммарное время цикла манипулятора Т = 18,9 с.

г сумм.опер.ман 7

Экспериментальные исследования включали 1040 замеров: времени, необходимого для полного измельчения пачки дровяных стволов; диаметров стволов в пачке; числа стволов в пачке. Данные обработки результатов исследований, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что влияние всех признаков, приведенных в таблице, является значимым, что подтверждает критерий Стыодента.

Таблица 1

Оценка степени влияния факторных признаков на результативный признак (время измельчения пачки)

Факторный признак Коэффициент парной корреляции Критическое значение коэффициента Стьюдента Расчетное значение коэффициента Стьюдента

Объем пачки V пачк 0,859 1,96 54,0

Количество стволов в пачке N 0,239 1,96 19,6

Среднеквадратическое отклонение диаметров стволов от среднего в пачке SomKJI 0,521 1,96 7,9

Получены регрессионные уравнения, описывающие зависимость времени измельчения пачки от объема пачки, количества стволов в пачке и среднеквадратического отклонения диаметров стволов от среднего в

пачке. Для каждой группы пачек в среде MathCAD построены графики аппроксимирующих экспериментальные значения поверхностей (рисунок 3). Система уравнений регрессии сведена к виду:

'А"

v В

Jx С , (7)

Труб - I1

где

А* 0,39 3,13 - 7,03 16,95 '

в 3,01 - 22 ,10 48,51 30,40

с = - 2,75 20,54 - 43 ,91 47,30 X

D - 0,13 0,89 -1,66 0,91

F) ч 0,01 - 0,06 0,19 - 0,13,

з Л

, при N е {1,2,3,4}.

Коэффициент детерминации R2 = 0,96 является значимым, т. к. критическое значение критерия Фишера F = 1,63 > Fm6i = 1,04.

Рекомендуемый объем пачки в случае наименьших потерь времени при совместной работе двух рабочих органов рубительной машины с учетом математической модели (7) определяется формулой:

JB2~4C-(A + DS + FS2-Tc

сулш.оперман

)~В

2 С

(8)

В этом случае часовая производительность передвижной рубительной машины определяется как:

3600-

I'

B*-4€-(A + DS + FS*-Tt

сумм.опер.ман

)-В

2 С

Л

(9)

Т к

1 сумм.опер.ман

где f. - коэффициент использования рабочего времени; к— коэффициент, учитывающий удлинения цикла манипулятора; Т - сумма вре-

J J J с 7 сумм, ипер.ман J 1

мени операций манипулятора.

Оптимальный объем пачки в случае достижения максимальной часовой производительности с учетом (7) определяется из уравнения

dv„„

3600-FW

кТцикл {Упачк )

= 0:

Рис. 3. Экспериментальная зависимость времени рубки пачки от ее объема и среднеквадратического отклонения диаметров стволов от среднего в пачке: а) из четырех стволов; б) из трех стволов; в) из двух стволов.

При срсднеквадратическом отклонении диаметров дровяных стволов в пачке от среднего равном от 1 до 10 см, оптимальный объем пачки, вычисленный по формуле (10) составляет 0,33-0,44 м3.

Максимальная часовая производительность определяется как:

A + DS+F&

3600^ С л

.A+DS+FS1 , при Sj-+ %A+DS+FS!)>Tcy

J, ' сумлоперчап

A + DS+tT

--+2DS+2F&

(И)

^ ■ \/I t и.у г /'■> 'гу.ншне/шин' ^ I Г

3600 J------=----f, a+ds+fs1

Пчас=---—-Г----+HA + DS+FS )<TcylLW„ep,,aH

* cy.Mwnepua/f " ^

Часовая производительность при оптимальном объеме пачки 0,330,44 м3, вычисленная по формуле (11), составляет 66-69 м3 на час чистого времени.

Экспериментальные исследования показали что, скорость измельчения лесосечных отходов машиной УРП-600 изменяется относительно средней величины согласно нормальному закону (математическое ожидание составляет 0,015 м3/с). Общее время рубки смеси лесосечных отходов и дровяной древесины на основе экспериментальных данных может определяться как:

Тсумм.общ.руб ~ ^дров^сулш.руб.дров + ^дес^сулш.руб.пес ' (12)

где Тсулп1 руГ?дрое - время измельчения дровяной древесины, содержащейся в пачке измельчаемой смеси, Т , - время измельчения лесосеч-

сумм. руо. лес 1

ных отходов, содержащейся в пачке измельчаемой смеси; к0ров - коэффициент, учитывающий изменение времени на переработку данного объема дров при совместной переработки его с лесосечными отходами дров ~ 0,6..0,8); ктс - коэффициент, учитывающий изменение времени на переработку данного объема лесосечных отходов при совместной переработки его с дровами (к = 0,8..1,1).

При дальнейших преобразованиях получена зависимость, описывающая работу машины по критерию наибольшей производительности при измельчении смеси лесосечных отходов и дровяной древесины:

{"vLc„ ulpo, + ЬУСМКи Пдрт + с)•

П V

к + " яес' смеси 1 _ у дров / \ it'c ' сулш .опер .мац

"" /1 тг

( dTol

где - скорость измельчения лесосечных отходов; V к - объ-

I d'nmr I пачк

ем смеси; а, Ь,с - коэффициенты регрессии, полученные в резуль-

15

тате регрессионного анализа; П

процент лесосечных отходов

дров

процент дровяной древесины в общем

в общем объеме пачки; /7 объеме пачки.

При решении уравнения (13) относительно П получена формула для расчета процентов лесосечных отходов и дровяной древесины в измельчаемой смеси:

Пдров ' Плес '

dV„,

dT„,

бров"гпачк

(14)

где

bv„,

( dv,„

dJ

ck

дров

dV,„

dT,„

В шестом разделе осуществлена апробация математической модели образования лесосечных отходов при сортиментной заготовки леса комплексом машин «харвестер - форвардер» (3). Исследования выполнены в производственных условиях ЗАО «Шуялес».

Сравнительный анализ гистограмм экспериментальных и теоретических частот представлен на рисунке 4.

0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00

Интервалы, м

□ Экспериментальный ряд

!Теоретический ряд

6,14 6,56 6,97 7,39 7,80 8,21 8,63 9,04

5,73 6,14 6,56 6,97 7,39 7,80 8,21 8,63

Рис. 4. Сравнительный анализ гистограмм экспериментальных и теоретических частот распределения случайной величины.

При значимости 0,15 распределения частот экспериментального ряда подчиняется теоретическому закону распределения случайной величины, поскольку Хи2расч<Хи2табл ( Хи2расч = 289,2 , Хи2та6п = 330,7 ).

В седьмом разделе выполнен инвестиционный анализ основных схем производства щепы энергетического назначения с использованием передвижных рубительных машин при сортиментной заготовке леса комплексом машин «харвестер - форвардер», а также инновационных технологических схем, разработанных в рамках функционально-технологического анализа (положительное решение о полезной модели РОСПАТЕНТА № 2010114791 от 07.04.2010, заявки на изобретение РОСПАТЕНТА №2009121068 от 02.06.2009, 2009109914 от 18.03.2008) с подбором типов автопоездов и щеповозов (таблица 2).

Таблица 2

Рассмотренные технологические схемы

Х° Место измельчения Лесосека Погрузочный пуню- Транспортировка Потребитель (Котельная)

лес. отх. дрова лес, отх. дрова лес. отх. дрова лес. отх. дрова

1 Л+ПП РФ - - РА+П Щ - -

2 ПП ПС+РФ - - РА+П щ - -

3 ПП Ф - - РА+П щ - -

4 ПП ПС+Ф - - РА+П щ - -

5 К У+Ф - - - АО А РА

6 К Ф - У - АО А РА

7 К ПС+У+Ф - - - АО А РА

8 ПС+Ф - У - АО А РА

9 к ф - - - АО А РА

10 к ПС+Ф - - - АО А РА

11 Л+ПП МСИЛО - - РА+П Щ - -

12 Л РФ - - П Щ - -

*Сокращения: Л - лесосека, ПП - погрузочный пункт, К - котельная, РФ -передвижная рубительная машина на базе форвардера, РА - передвижная ру-бительная машина на базе автомобиля, ПС - подборщик сучьев типа ПС-2,4, Ф - форвардер, У - упаковщик, П - погрузчик типа ПЛК-6; А - автопоезд для транспортировки дров, АО - автопоезд для транспортировки лесосечных отходов, Щ - щеповоз; МСИЛО -машина для сбора и измельчения лесосечных отходов

Себестоимости наиболее эффективных технологических вариантов в разрезе годового объема производства щепы энергетического назначения и расстояний транспортировки приведены на рисунке 5.

Расстояние вывозки, км

вывозки, куб. м

вывозки, куб. м

вывозки, куб. м

100

Расстояние вывозки, км

Расстояние вывозки, км

[□0-100 т 100-200 □ 200-300 □ 300-400 Н400-500 0500-600 Н600-700Ъ700-800

Рис. 5. Себестоимость кубического метра готовой продукции в разрезе годового объема производства и расстояния вывозки по технологическому варианту: а) № 6; б) № 11; в) № 12.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В диссертации представлена математическая модель процесса образования лесосечных отходов на лесосеке (3), отличающаяся тем, что полученная модель позволяет учитывать совокупность природно-производственных факторов, влияющих на процесс производства. Адекватность предложенной модели подтверждена экспериментальными данными (по критерию Пирсона хи-квадрат).

2. Разработана имитационная модель (5), которая позволяет давать рекомендации по обеспечению совместимости машин по подготовке и переработке лесосечных отходов при производстве щепы энергетического назначения для различных природно-производственных условий, особенностью которой является возможность учитывать вероятностный характер работы машин.

3. В диссертации экспериментально установлены: закономерности, характеризующие объемы лесосечных отходов, полученных в результате работы харвестера с деревьев определенных диаметров; расстояния между пунктами их скоплений; зависимости, характеризующие процесс работы рубительной машины манипуляторного типа при измельчении дровяной древесины; зависимость (12), характеризующая процесс работы рубительной машины при измельчении смеси лесосечных отходов и дровяных стволов. Для эффективной переработки смеси рекомендуется определять объем составляющих смеси по формуле (14) при формировании пачек.

4. Разработана математическая модель процесса рубки дровяных стволов (7), отличающаяся тем, что позволяет учитывать диаметры стволов в пачке, а также их соотношения друг к другу. Полученная модель позволяет рационально использовать рубительный модуль машины при работе с дровяными стволами. Результаты моделирования показали, что для повышения производительности передвижной рубительной машины рекомендуется выполнять предварительную подсортировку штабеля дровяных стволов. Результаты экспериментальных наблюдений показали, что при сортировке штабеля на две размерных группы: с диаметрами 8-29 см и 30-50 см; дает увеличение производительности рубительной машины на 7-8 %.

5. Для повышения производительности передвижной рубительной машины на 20-25 % рекомендуется учитывать объем пачки, описываемый зависимостью (10). Для снижения непроизводительных затрат времени между несогласованностью работы рабочих органов машины

рекомендуется формирование пачек объемами определяемыми формулой (8).

6. Расчеты показали, что в условиях лесозаготовительных предприятий республики Карелия рекомендуется: при больших расстояниях вывозки (более 100 км) использовать технологическую схему № 6 (переработка в щепу у котельной), ввиду участия в ней упаковщика лесосечных отходов типа John deer 1490 wood рас; для малых предприятий с годовым объемом вывозки не более 50 тыс. м3 применять схему № 12 (с совместной переработкой лесосечных отходов и дровяных стволов на лесосеке), для малых и средних расстояниях транспортировки рекомендуется применять схему № 11,12 (рисунок 5).

7. Предложены технологические решения, повышающие эффективность процесса производства щепы энергетического назначения из лесосечных отходов и дровяной древесины. В частности, машина для сбора и измельчения лесосечных отходов, а также технологический процесс, при котором измельчение лесосечных отходов происходит совместно с целыми дровяными деревьями на лесосеке.

8. При переработке лесосечных отходов наряду с дровяной древесиной рекомендуется их совместная переработка на лесосеке согласно технологической схеме № 12.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

Статьи

1. Баклагин В. Н. Обоснование модели процесса измельчения дровяных стволов передвижной рубительной машиной / Известия СПб ГЛТА, вып 191: СПб, 2010 г. - С. 103-110.

2. Шегельман И. Р., Кузнецов А. В., Будник П. В., Баклагин В. Н., Скрыпник В. И. Подготовка и переработка древесного сырья для получения щепы энергетического назначения (биотоплива) // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Сер. «Естественные и технические науки». 2010. № 8(113). С. 79-82.

3. Баклагин В. Н., Будник П. В. Обоснование универсальной лесозаготовительной машины для заготовки сортиментов и технологического процесса производства топливной щепы мобильными рубительными машинами на лесосеке. (Рук. Деп. в ВИНИТИ РАН 04.08.2008, № 660-В2008), 2008 - 22 с. (доля участия 50%).

4. Полежаев К. В., Баклагин В. Н., Будник П. В., Щукин П. О. Исследование параметров щепы энергетического назначения, произведенной

передвижными рубильными установками. (Рук. Деп. в ВИНИТИ РАН 19.01.2009, № 20-В2009), 2009. - 22 с. (доля участия 25 %).

5. Баклагин В. Н. Возможности замены натурного эксперимента математическим моделированием при исследовании технологических процессов лесозаготовок. (Рук. Деп. в ВИНИТИ РАН 01.04.2009, № 186-В2009), 2009. - 39 с.

6. Скрыпник В. И., Кузнецов А. В., Баклагин В. Н. Анализ и расчет параметров движения лесовозных автопоездов / Труды лесоинженерно-го факультета ПетрГУ. Вып. 8. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2010 -С. 140-144 (доля участия 33 %).

Тезисы и материалы конференций:

7. Баклагин В. Н. Расчет показателей движения лесовозных автопоездов / тез. докл. 59-ой науч. студ. конф. Петрозаводск, 2007 - С. 70-72.

8. Баклагин В. Н., Будник П. В. Технология и комплекс машин для заготовки сортиментов и производство щепы на лесосеке / тез. докл. 60-ой науч. студ. конф. Петрозаводск, 2008 - С. 65-66 (доля участия 50%).

9. Баклагин В. Н. Экспериментальные исследования технологического цикла манипулятора передвижной рубительной машины при измельчении отходов лесозаготовок / Леса России в 21-ом веке: Материалы II межд. науч.-прак. конф. Санкт-Петербург, 2009 - С. 120-124.

10. Баклагин В. Н. Исследования технологических вариантов производства топливной щепы / Севергеотех: Материалы X межд. молодежной науч. конф. Ухта, УГТУ, 2009 - С. 331-336.

11. Баклагин В. Н. Постановка и решение задачи оптимального выбора комплекта машин для производства щепы энергетического назначения / Развитие производительных сил республики Карелия: Материалы респ. науч.-прак. конф. Петрозаводск. КарНИИЛПк ПетрГУ, 2010 -С. 21-23.

12. Баклагин В. Н. Пути решения проблем, связанных с комплексным использованием леса / Север и Арктика в новой парадигме мирового развития: тез. докл. V межд. науч.-прак. конф. Апатиты, 2010 -С. 44-45.

13. Баклагин В. Н. Интенсификация процесса производства щепы энергетического назначения из дровяной древесины и лесосечных отходов / Новые информационные технологии в целлюлозно-бумажной промышленности и энергетике: Материалы IX межд. науч.-техн. конф. -Петрозаводск, 2010 - С. 23-24.

Патенты:

14. Положительное решение РОСПАТЕНТА о выдаче патента на полезную модель № 2010114791 от 07.04.2010 «Машина для сбора и измельчения лесосечных отходов на лесосеке» авторов Шегельман И. Р., Баклагин В. Н, Скрыпник В. И. по заявке № 2010114791, поданной 13.04.2010.

15. Положительное решение РОСПАТЕНТА о выдаче патента на изобретение от 11.01.2011 «Способ выполнения лесосечных работ агрегатной машиной» авторов Шегельман И. Р., Скрыпник В. И., Будник П. В., Баклагин В. Н. по заявке № 2009109914, поданной 18.03.2009.

Подписано в печать 12.05.11. Формат 60 * 84 '/ . Бумага офсетная. 1 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Изд. № 113.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Отпечатано в типографии Издательства ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ДРЕВЕСИНЫХ РЕСУРСОВ НА ЛЕСОСЕКЕ.

1.1. Анализ исследований в области освоения низкосортной древесины для производства биотоплива.

1.2. Анализ исследований древесных ресурсов для получения энергии.

1.3. Обзор исследований, посвященных повышению эффективности производства биотоплива из древесных ресурсов.

1.4. Анализ существующей техники и технологий по подготовки и переработки лесосечных отходов на лесосеке.

1.5. Выводы по главе.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА КОМПЛЕКСОМ МАШИН «ХАРВЕСТЕР - ФОРВАРДЕР».

2.1. Построение математической модели процесса образования лесосечных отходов.

2.2. Выводы по главе.

3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ РУБИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ БУНКЕРНОГО ТИПА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ.

3.1. Построение имитационной модели функционирования передвижной рубительной машины бункерного типа при различных режимах работы.

3.2. Выводы по главе.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВНИЯ ОБЪЕМОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА ХАРВЕСТЕРОМ.

4.1. Методика проведения экспериментальных исследований.

4.2. Статистическая обработка данных экспериментальных замеров.

4.3. Выводы по главе.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРОВЯНЫХ СТВОЛОВ, ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ, А ТАКЖЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СМЕСИ ДРОВЯНЫХ СТВОЛОВ И ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ.

5.1. Проведение хронометражных наблюдений.

5.2. Проведение экспериментальных исследований технологического цикла манипулятора.

5.3. Математическая модель процесса измельчения дровяных стволов передвижной рубительной машины.

5.4. Оптимизация математической модели процесса измельчения дровяных стволов передвижной рубительной машиной.

5.5. Проведение экспериментальных исследований измельчения лесосечных отходов в рубительном модуле.

5.6. Методика определения рационального соотношения компонентов при измельчении смеси лесосечных отходов и дровяных стволов.

5.7. Построение циклограмм работы передвижной рубительной машины при работе ее с дровяными стволами и лесосечными отходами.

5.8. Расчет коэффициента, учитывающего удлинение цикла манипулятора передвижной рубительной машины.

5.9. Выводы по главе.

6. АПРОБАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ ПРИ ЗАГОТОВКЕ ЛЕСА ХАРВЕСТЕРОМ.

6.1. Методика проведения экспериментальных исследований.

6.2. Статистическая обработка полученных экспериментальных данных.

6.3. Выводы по главе.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОИЗВОСТВА ЩЕПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПРИ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА.

7.1. Анализ существующих технологических схем по производству щепы энергетического назначения.

7.2. Технико-экономическая оценка технологических схем.

7.3. Разработка программного продукта для рационального выбора оптимальной технологической схемы производства щепы энергетического назначения по критерию наименьшей себестоимости.

7.4. Выводы по главе.

В 1997 году на третьей Конференции Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата, был принят Киотский протокол. Протокол консолидировал количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой по ограничению и сокращению доходов парниковых газов. 22 октября проведена ратификация Киотского протокола Парламентом России. В результате реализации мер в рамках Киотского протокола, будет создание энергии, работающих на альтернативных видах топлива. Сегодня среди нетрадиционных способов получения энергии - ветровой, солнечной, приливной, геотермальной и других — биотопливо занимает значительное место. Его вес в балансе альтернативных источников более чем на 30%. Вопрос о биотопливе настоящее время'является одним из наиболее важных не только для России, но и для многих других стран на планете. Это связано с тем же "парниковый эффект" и предсказуемого в этой связи, фундаментальные изменения климата на планете. Предстоящие изменения в климате Земли наблюдается в настоящее время гораздо быстрее, чем, если бьъ оно произошло без вмешательства человека. Помимо традиционных видов топлива - нефти, газа и угля - не являются возобновляемыми источниками энергии.

Вместе с тем, согласно концепции «Рациональное природопользование» в Российской Федерации.поставлена задача ускоренного решения проблемы полного комплексного освоения лесных ресурсов. Эта задача не может быть-решена без, создания прогрессивных энергосберегающих технологий, позволяющих экономически эффективно и экологически безопасно вовлекать в переработку местные энергетические ресурсы, в числе которых важнейшее место занимает древесное биотопливо.

Основными энергоносителями в .жилищно-коммунальной сфере до сих пор являются продукты переработки нефти и угля, а в последнее время и природный газ. Для большинства регионов РФ эти ресурсы являются привозными источниками получения энергии. Поэтому наблюдается нестабильная ситуация в топливно-энергетическом комплексе регионах РФ в связи с постоянным непредсказуемым ростом цен на эти ресурсы. Использование местного биотоплива должно стать основой обеспечения безопасного функционирования топливно-энергетического комплекса лесопромышленных регионов и страны в целом.

Несмотря на работы, выполненные СПбГЛТА, МГУЛом, ЦНИИМЭ, ГНЦлеспромом, ВНПОлеспромом, ВГЛТА, Марийским ГТУ, Северным (Арктическим) университетом, ПетрГУ, КарНИИЛПом и др., имеющиеся ресурсы энергетической древесины в России используются для получения энергии в весьма ограниченных объемах, в частности в Карелии менее 11%.

Все это обуславливает необходимость проведения исследований, направленных на интенсификацию вовлечения в переработку энергетической древесины и, прежде всего, энергетической древесины, образующейся на лесных участках в процессе лесосечных работ.

Эта задача обусловлена европейскими тенденциями развития энергетики согласно Киотскому протоколу и соответствующим решениям ЕС, согласно которым биотопливо из числа потенциальных,топливно-энергетических ресурсов уже перешло в используемые. Таким образом, актуальность рассматриваемых вопросов обусловлена как их тесной связи с направлением «Рациональное природопользование» Российской Федерации и стратегиям ЕС по развитию использования возобновляемых энергетических ресурсов, так и актуальностью для лесопромышленного комплекса России.

8. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ у

1. В диссертации представлена математическая модель процесса образования лесосечных отходов на лесосеке (3), отличающаяся тем, что полученная модель позволяет учитывать совокупность природно-производственных факторов, влияющих на процесс производства. Адекватность предложенной модели подтверждена экспериментальными данными (по критерию Пирсона хм-квадрат).

2. Разработана имитационная модель (5), которая позволяет давать рекомендации по обеспечению совместимости машин по подготовке и переработке лесосечных отходов при производстве щепы энергетического назначения для различных природно-производственных условий, особенностью которой является возможность учитывать вероятностный характер работьъ машин.

3. В диссертации экспериментально установлены: закономерности, характеризующие объемы лесосечных отходов, полученных в результате работы харвестера с деревьев »определенных диаметров; расстояния между пунктами их скоплений; зависимости, характеризующие процесс работы рубительной машины манипуляторного типа при измельчении дровяной; древесины; зависимость (12), характеризующая процесс работы рубительной машины при измельчении смеси лесосечных отходов и.дровяных стволов; Для эффективной переработки смеси рекомендуется определять объем составляющих смеси по формуле (14) при формировании пачек.

4. Разработана математическая «модель процесса рубки дровяных стволов (7), отличающаяся тем, что позволяет учитывать диаметры стволов в пачке, а также их соотношения друг к другу. Полученная модель позволяет рационально использовать, рубительный модуль машины при работе с дровяными стволами. Результаты моделирования показали; что для повышения производительности передвижной1 рубительной машины рекомендуется выполнять предварительную подсортировку штабеля дровяных стволов. Результаты экспериментальных наблюдений показали, что при сортировке штабеля на две размерных группы: с диаметрами 8-29 см и 30-50 см; дает увеличение производительности рубительной машины на 7-8 %.

5. Для повышения производительности передвижной рубительной машины на 20-25 % рекомендуется учитывать объем пачки, описываемый зависимостью (10). Для снижения непроизводительных затрат времени между несогласованностью работы рабочих органов машины рекомендуется формирование пачек объемами определяемыми формулой (8).

6. Измельчение свежих (до 60 % относительной влажности) лесосечных отходов происходит на 27-30 % быстрее, нежели сухих (до 16 % относительной влажности) лесосечные отходы. Средняя скорость измельчения лесосечных отходов составляет: 0,0189 куб.м/с - свежие отходы, 0,0145-0,0150 куб.м/с - сухие отходы. Таким образом, целесообразно осуществлять измельчение свежесрубленной древесины с последующей сушкой щепы это снизит энергетические затраты, однако ввиду относительно большого времени цикла манипулятора рубительной машины производительность увеличивается, как показывают результат хронометражных наблюдений. Для увеличения производительности рубительной машины при работе с лесосечными отходами необходимо снизить массу манипулятора для его большей мобильности.

7. При работе передвижной рубительной машины с лесосечными отходами, манипулятор не имеет простоев при ожидании предыдущей пачки измельчаемой в рубительном модуле. Время измельчения намного меньше сумм времени отдельных операций цикла манипулятора, поэтому при проведении экспериментальных исследований оператор машины загружал пачки в рубительный модуль, не дожидаясь измельчения предыдущих. При работе с дровяными стволами имели место простои при ожидании процесса измельчения предыдущей пачки в рубительном модуле, что в целом удлиняет время технологического цикла манипулятора и делает работу передвижной рубительной машины менее эффективной.

8. Расчеты показали, что в условиях лесозаготовительных предприятий республики Карелия рекомендуется: при больших расстояниях вывозки (более 100 км) использовать технологическую схему № 6 (переработка в щепу у котельной), ввиду участия в ней упаковщика лесосечных отходов типа John deer 1490 wood рас; для малых предприятий с годовым объемом вывозки о не более 50 тыс. м применять схему № 12 (с совместной переработкой лесосечных отходов и дровяных стволов на лесосеке), для малых и средних расстояниях транспортировки рекомендуется применять схему № 11, 12 (рисунок 5).

9. Предложены технологические решения, повышающие эффективность процесса производства щепы энергетического назначения из лесосечных отходов и дровяной древесины. В частности, машина для сбора и измельчения лесосечных отходов, а также технологический процесс, при котором измельчение лесосечных отходов происходит совместно с целыми дровяными деревьями на лесосеке.

10. При переработке лесосечных отходов наряду с дровяной древесиной рекомендуется их совместная переработка на лесосеке согласно технологической схеме № 12.

1. Агесс П. Ключи к экологии. Л. : Гидрометсоизват, 1982. - 96 с. .

2. Азаренко В. А., Герц Э. Ф., Мехренцев А. В; Сортиментная заготовка леса / В. А. Азаренко, Э. Ф. Герц, А. В; Мехренцев Екатеринбург: УГЛТА, 2000. - 129 с.3; Александров В. А. Механизация лесосечных работ в России / В. А. Александров. СПб., 2000. - 286 с.

3. Алексеева Е. Развитие рынка биотоплива в России / Е. Алексеева // Биоэнергетика. №1. 2005 - С. 6-7.

4. Анучин Н. П. Сортиментные и товарные таблицы / Н. П. Анучин.-М.: Лесная промышленность, 1981.-536 с.

5. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ / А. Афифи, С. Эйзен М.: Мир., 1982. - 488 с.

6. Балтрушайтис А., Бистрицкас В., Раманаускас Р. Выработка щепы спирально-винтовыми измельчающими устрйствами / А. Балтрушайтис,, В: Бистрицкас, Р. Раманаускас -Каунас.: ЛитНИИЛХ, 1984. 25 с.

7. Борисов Ю. Древесная гранула: Россия-Дания 2004 / Ю. Борисов // Леспроминформ. - № 3. 2004. - С. 8-10.

8. Брейтер В. С. Статистическое моделирование эксплуатационных параметров деревьев в различных районах страны.// Перспективная технология и организация лесозаготовительного производства: Науч.тр./ЦНИИМЭ — 1977. 146 с.

9. Булатов' А. Ф. Обоснование процесса заготовки и переработки биомассы дерева на технологическую щепу с целью ресурсосбережениядиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2002. - 183 с.

10. Бусленко Н. П. Математическое моделирование производственных процессов на цифровых вычислительных машинах М.: Наука, 1964 - 240 с.

11. Бусленко Н. П. Решение задач теории массового обслуживания методом моделирования на электронных цифровых вычислительных машинах. Проблемы передачи информации М.: Изд-во АН СССР, вып. 9, 1961. — 87 с.

12. Бусленко Н. П., Шрейдер Ю. А. Метод статистических испытаний (Монте-Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах — М.: Физматгиз, 1961. 102 с.

13. Быковский М. А. Совершенствование технологических процессов переработки отходов лесозаготовительных предприятий: На примере Центрального Федерального Округа РФ диссертациия на соискание ученой степени кандидата технических наук — Москва, 2006. - 140 с.

14. Васильев С. Б., Шегельман И. Р. Формирование технологических процессов и обоснование параметров оборудования для производства технологической щепы / Карельская инженерная академия Петрозаводск, 2000. -52 с.

15. Васильев С. Б. Структурный анализ и экономическая оценка технологии производства щепы / С. Б. Васильев // Интенсификация лесопользования и совершенствование лесозаготовок на Северо-Западе России. — Петрозаводск, 2005. С. 13-16.

16. Васильев, С. Б. Техника и технология производства щепы в леспромхозе: Моногр. / С. Б. Васильев, В. И. Патякин, И. Р. Шегельман Петрозаводск: Издательство ПетрГУ, 2001. — 97 с.

17. Венецкий И. Г., Кильдишев Г. С. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие для студентов экономических специальностей ВУЗов., Изд. 3-е, перераб. и доп., М.: Статистика, 1975. — 264с.

18. Виногоров Г. К. Технология лесосечных работ / Г. К. Виногоров. -М.: Лесная промышленность, 1986. 68 с.

19. Волков В. И., Корнблюм.Н. А., Маргулис X. Ш. «Статистическое моделирование процесса производства целлюлозы.» / Экономика и математические методы, т 3, № 2, 1967. 158 с.

20. Вороницын К. И., Гугелев С. М. Машинная обрезка сучьев на лесосеке. М.: Лесная промышленность, 1989. - 272 с.

21. Галактионов О. Н. Обоснование рационального технологического процесса лесозаготовок с минимальными потерями древесной зелени диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук,- Санкт-Петербург, 2001. - 221 с.

22. Галактионов. О. Н. Технологический процесс лесозаготовок и ресурсы лесосечных отходов Петрозаводск: Издательство ПетрГУ, 2007. — 95 с.

23. Гарабаджиу А. В. Биотопливо с неисчерпаемым потенциалом / А.

24. B. Гарабаджиу // Лесная Россия. №Ф. 2008: - С. 14-17.

25. Герасимов Ю. Ю. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин на лесозаготовках / Ю. Ю. Герасимов, В. С. Сюнев. -Йоэнсуу (Финляндия): Изд-во ун-та Йоэнсуу, 1998: — 178 с.

26. Гришкова Л. Перспективы развития производства биотоплива в России / Л'. Гришкова // Леспроминформ. № 8. 2004. - С. 86-88.

27. Гришкова Л. Утилизация отходов деревообрабатывающих и лесопильных производств / Л. Гришкова // Леспроминформ. №11. 2003. -С. 46-47.

28. Дмитриева Н. П. Биоэнергетика в России и мире / Н. П. Дмитриева // Биоэнергетика: Межд. специализированное издание. № 3. 2006. - С. 2029.

29. Древесное топливо альтернатива традиционным источникам энергии / Научно-техническая информация в лесном хозяйстве, Выпуск № 5 - Минск, 2008. - 60 с.

30. Ершова Е. Преодоление барьеров освоения ВИЭ в России / Е. Ершова // Биоэнергетика. № 3. 2006. - С. 4-13.

31. Жуков А. В. Заготовка сортиментов на лесосеке. Технология и машины / А. В. Жуков, И. К. Иевинь, А. С. Федоренчик, Ю. И. Провоторов, К. К. Демин. М.: Экология, 1993. - 311 с.

32. Жуков А. В., Иевинь И. К., Федоренчик А. С. И др. Заготовка сортиментов на лесосеке. Технология и машины. М.: Экология, 1993. - 312 с.

33. Залегаллер Б. Г. Ласточкин П. В., Бойков С. П. Технология и оборудование лесных складов. М.: Лесная промышленность, 1984. - 312 с.

34. Занегин Л. А. Биомасса древесины и биоэнергетика: Монография / Л.А. Занегин, И.В. Воскобойников, В.А. Кондратюк, В.М. Щелоков М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008 - 56 с.

35. Иванчиков А. А. Масса и структура лесосечных отходов при сплошных рубках в сосняках Карелии // Лесоводственные и экологические последствия рубок в лесах Карелии. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР. 1986.-с. 50-61.

36. Изучение пожарной опасности при современных способах лесозаготовок для разработки комплекса противопожарных мероприятий. Отчет ЛенНИИЛХ по теме N 21. Руководитель к. с-х.н. Вонский С. М. Л.: Лен-НИИЛХ, 1961.- 120 с.

37. Использование низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок: Справочник / Под ред. Ф. И. Коперина. М.: Лесная промышленность, 1970.-247 с.

38. Использование отходов лесозаготовок для энергетических целей Текст. / О. Н. Галактионов, В. И. Скрыпник</> // Лесная промышленность. -N4. 2005.-С. 23-25. ' ,

39. Исследование объемного выхода древесины свежих сосновых пней: Научный отчет по теме № 12 / И. Р. Шегельман. Петрозаводск: Кар-НИИЛП, 1975.-23 с.

40. Коробов В. В. Основные направления развития технологии и техники в лесозаготовительной отрасли / В. В. Коробов // Лесная промышленность. -№ 2. 2001. С. 2-5.

41. Коробов В. В. Переработка низкокачественного»древесного сырья: Проблемы безотходной технологии / В. В. Коробов, Н. П. Рушнов. М.: Экология, 1991.-288 с

42. Кочегаров В. Г. Технология и машины лесосечных работ / В. Г. Кочегаров, Ю. А. Бит, В. Н. Меньшиков. М.: Лесная промышленность, 1990.- 392 с.

43. Лебедь Д. В. Эффективность инвестиций в использование биотоплива (на примере котельных Ленинградской области) диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук - Санкт-Петербург, 2007.- 101 с.

44. Манаков В. А., Малыгин Л. Н., Баценко А. А. Заготовка лиственной древесины в зоне хвойных лесов Восточной Сибири // Обзорн. информ. Лесоэксплуатация и лесосплав. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. - 36 с.

45. Марков В. Швеция хочет стать первой страной, которая откажется от нефти / В. Марков // Лесная газета. — № 21. 2006.

46. Мартынюк А. А., Воронин Ю. Б., Костенко А. В., Ромашкевич Б. В. Нормирование техногенного воздействия на лесные экосистемы // Лесное хозяйство № 1. 1988. - С. 25-27.

47. Материалы аналитического обзора «Природные ресурсы России -2000» // Нефтегазовая вертикаль — февраль №3 (52) 2001. С. 37.

48. Матюнин В. Я. Повышение эффективности производства щепы из низкокачественной щепы и древесных отходов: Обзорная информация / В. Я. Матюнин // ВНИПИЭИлеспром (Лесоэксплуатация и лесосплав). -1985.-38 с.

49. Меркулов П.И., Ямашкин А.А, Масляев В.А. Анторпогенное воздействие на географическую оболочку. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1994 116 с.

50. Методические рекомендации по планированию работы бригад на лесозаготовках. — М.: ЦНИИМЭ (рекомендовано 5 дек. 1989), 1990. 53 с.

51. Михайлов Г. М. Пути улучшения использования вторичного древесного сырья / Г.-М. Михайлов, Н. А. Серов. М.: Лесная промышленность, 1988.-224 с.

52. Михайлов Г. М., Плотников Ю. В. Качество щепы из целых деревьев и отходов лесозаготовок // М.: Экспресс-информ., 1979. — 16 с.

53. Михайлов Г. Н., Серов Н. А. Пути улучшения использования вторичного древесного сырья. М.: Лесная промышленность, 1988. - 224 с.

54. Национальный доклад Госсии: состояние окружающей среды в 1991 г. //Евразия мониторинг, № 5 (спец. выпуск). 1992. 50 с.

55. Наше общее будущее. М.: Прогресс. 1989. - 376 с.

56. Никишов В. Д1 Комплексное использование древесины / В. Д. Никишов. М.: Лесная промышленность, 1985. - 264 с.

57. Нормы выработки (времени) и расценки на подготовительные, вспомогательные и хозяйственные работы на лесозаготовках. — М.: Лесная промышленность, 1986. — 224 с.

58. Орлов С. Ф. Лесосечные работы без ручного труда / С. Ф. Орлов. — М.: Лесная промышленность, 1973. 160 с.

59. Пашковский М. Н., Турлай И. В. Оценка лесосечных отходов и пути повышения их использования // Обзорн. информ. Минск: БНИИ НТИ, 1984.-28 с.

60. Петрова А. П., Рапопорт А. М. Использование отходов деревообработки за рубежом // Обзорн. информ. М.: МЦНИИТЭИМТ, 1975. - 20 с.

61. Пискунов М. А. Повышение эффективности лесосечных работ путем рационального использования образующихся на лесосеке древесных отходов диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук-Москва, 2005. - 187 с.

62. Полежаев К. В. Повышение эффективности производства щепы энергетического назначения мобильными машинами для территориально распределенных потребителей: автореферат- диссертации кандидата технических наук: Петрозаводск, 2009. 19 с.

63. Программа освоения месторождений торфа и его использования в Республике Карелия на период до 2010 года. Петрозаводск: Лестоппром, 2004. - 38 с.

64. Продажи пеллетса — ожидания и реальность // РЯОлес. — №4. 2004.-С. 111-116.1.I

65. Промахина И.М Эконометрика. 4.1 Учебное пособие М.: РУДН, 2007.-215 с.

66. Прохоров Ю.В., Розанов Ю.А. Теория вероятностей. Основные понятия, предельные теоремы, случайные процессы. Издание 3-е, переработанное. Серия Справочная. Математическая библиотека. М.: Наука, 1987 -400 с.

67. Пугачев В. С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979. 496 с.

68. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России СПб.: Наука, 2002. - 314 с.

69. Савостина Т. И. Обоснование технологии и системы машин для выработки щепы на-лесосеке: Автореферат диссертации кандидата технических наук Химки: ЦНИИМЭ, 1993. - 22 с.

70. Салминен Э.О., Овчинников М.М. , Бит Ю.А. , Борзова А.А. Международные перевозки лесопродукции: Учебное пособие. СПб.; ПРОФИ-ИНФОРМ, 2005. - 368 с.

71. Санников Ю. Г. Таксация смолистой древесины и технология ее заготовки / Ю. Г. Санников, А. А. Смоленков, В. П. Карасев. Mi: Лесная промышленность, 1988. —224 с.

72. Синицын С. Г. Безотходное лесопользование в мире экологических стрессов // Лесн. промышленность, N 2. 1991.-е. 10-11.

73. Система машин > для безотходной технологии лесозаготовок. // Лесная промышленность N 5. 1992 - С. 3.

74. Сиськов В: И. Кореляционный анализ в экономических исследованиях. М.: Статистика, 1975. 168 с.

75. Слинченков А. Н. Совершенствование технологии использования лесосечных отходов при сортиментной заготовке диссертация кандидата технических наук - Москва, 2009. - 180 с.

76. Справочник потребителя биотоплива / Под ред. В. Вареса: Таллинн: Изд.-во Таллиннского технического ун-та, 2005. 183 с.

77. Статистика: учебник: для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Статистика" и другим экономическим специальностям / Л. П. Харченко и др.; под ред. В. Г. Ионина. 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: ИНФРА-М, 2010. - 443 с.

78. Суханов В. С. «Повышение эффективности лесозаготовок» / Информационно-техническое издание для производства № 03(38) 2003.

79. Тиайнен В. С. Преимущества прессованного биотоплива: топливные гранулы и брикеты. / В. С. Тиайнен // Леспроминформ. № 11. 2003. - С. 42-45.

80. Томчук Р. И. Определение ресурсов древесной биомассы и объемов использования элементов кроны//Обзорн. информ. Экономика и управление. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1984. - вып. 10. - 36 с.

81. Тюрин Ю.Н. Статистический анализ данных на компьютере. М.: ИНФРА-М. 1998. - 527 с.

82. Финский проект для лесного комплекса России // Лесная промышленность -1чИ. 1993.-С.7.

83. Чивиксин Л. Е., Ширшов С. И. Выбор системы машин для производства щепы на лесосеке // Сб. Актуальные проблемы комплексного использования лесных ресурсов на Европейском Севере. Архангельск: ЛТИ, 1989.'-С. 52.

84. Шегельман И. Р. Производительность лесосечных машин и обо-рудвания: учебное пособие»/ И. Р. Шегельман, О. Н. Галактионов Петрозаводск: Пертрозаводский государственный университет, 2001 - 71 с.

85. Шегельман И. Р. Концепция развития технологических процессов лесозаготовок с комплексным использованием древесины / И. Р. Шегельман // Труды ЛИФа ПетрГУ, 2001. Вып. 3. С. 102-104.

86. Шегельман И. Р. Концепция управления процессами подготовки древесных отходов / И. Р. Шегельман// Современные методы обработки древесного сырья: Сб. науч. трудов. КарНИИЛП. Петрозаводск, 1999. — С. 8-24.

87. Шегельман« И: Р. Обоснование технологических и технических решений для перспективных технологических процессов подготовки биомассы дерева к переработке на щепу. Автореферат диссертации доктора технических наук СПб.: СПбЛТА, 1997. - 36 с.

88. Шегельман И. Р. Повышение эффективности подготовки биомассы дерева к переработке на щепу на основе применения прогрессивных технологически процессов, машин и оборудования. диссертация доктора технических наук - Петрозаводск, 1997. - 261 с.

89. Шегельман И. Р. Рациональное использование подборщика-погрузчика ЛП-23 на заготовке некондиционной древесины / И. Р. Шегельман, О. И. Караулов, Д. М. Русаков // Лесоэксплуатация и лесосплав, 1979, вып. 24.-С. 6-7, 19.

90. Шегельман И. Р., Васильев С. Б., Лапатин А. Ю. Передвижные ру-бительные машины: обоснование параметров и технологические расчеты. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. 43 с.

91. Шегельман; И. Р. Лесная промышленность и лесное хозяйство Текст.: словарь / И. Р. Шегельман. 2-е изд., перераб. и доп.; ПетрГУ. -Петрозаводск, 2004. - 176 с.

92. Шегельман И. Р. Ресурсы биомассы дерева для производства технологической щепы / И. Р. Шегельман // Повышение эффективности процессов производства технологической щепы: Сб. науч. трудов. — Петрозаводск: КарНИИЛП, 1999. С. 3-12.

93. Шегельман И. Р. Техника и технология лесосечных работ: Учебное пособие/ И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, О.Н. Галактионов. Петрозаводск: ПетрГУ, 2004. - 228 с.

94. Шелгунов Ю. В., Макуев В. А., рыжиков А. Е., Старостин В. В. Машины и оборудование для лесосечных работ. М.: МЛТИ, 1989. - 62 с.

95. Экономика использования вторичных древесных ресурсов / Коллектив авторов. М.: Лесная промышленность, 1990. - 240 с.

96. Aedo-Ortiz D. M., Olsen Е. D., Kellog L. D. Simulating a harverster-forwarder softwood thinning: a softwood evaluation // Forest Products Journal -47(5). 1997, P. 36-41.117. «Bioenergy international» Россия № 4(5) 2007 - С. 26-32.

97. Forerunner in bio-fuels / Coastline, 2008 p.64.

98. Glode D. Single- and Double-Grip Harvesters Productive Measurements in Final Cutting of Shelterwood // Journal of Forest Engineering - 10(2), 1999-P. 63-74.

99. Going for green energy / Coastline, 2008 p.45

100. Gordon C. Fuel peat word recourses and utilization / IEA Coal Research-London, 1993.-P. 128-144.

101. Hakkila P. Developing technology for large-scale production of forest chips // Wood energy Technology program 1999-2003. Technology program report 5/2003.-53 p.

102. Hakkila P. Procurement of timber for the Finnish forest industries. — The Finnish Forest Institute, 1995 73 p.

103. Hakkila P. Utilization of Residual Forest Biomass // Springer-Verlag Berlin Heidelbeg, 1989 -568 p.

104. Laurow Z. Uproszczony rachunek kosztow technologii prac lesnych // Glos lasu. № 7, 1999. - S. 27-31.

105. McNeel J. F., Rutherford D. Modeling harvester-forwarder system performance in a selection harvest // Journal of Forest Engineering 6(1)1994. - P. 714.

106. Sessions J Making better tree-bucking decisions in the woods // Journal of Forestry 86(10). 1988 - P. 43-45.

107. Simmons, Matthew R. Twilight in the Desert: The Coming Saudi Oil Shock and the World Economy. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2006 -p 448.

108. Staaf K. A. G., Wiksten N. A. Tree harvesting techniques. Forestry Sciences / Martinus Nijhoff / Dr. W. Junk Publishers, 1984 371 p.

109. UNFCCC, 1997 Kyoto Protocol of the United National Framework Convention on Climate Change. Document FCCC/CP/1997/7/Add.l http//www.unfccc.de.

110. Wang J., Greene W. D., An interactive System for modeling stands harvests and machines // Journal of Forest Engineering 10(19), 1999 - P. 81-99.