автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение эффективности технологии переработки стволовой древесины с учетом производства радиальных пиломатериалов на лесосеке

На правах рукописи

СУХИХ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОКИ СТВОЛОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ С УЧЕТОМ ПРОИЗВОДСТВА РАДИАЛЬНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ НА ЛЕСОСЕКЕ

Специальность 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок

и лесного хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск - 2005

Диссертация выполнена на кафедре "Технология и оборудование лесопромышленных производств" в ГОУВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рунова Елена Михайловна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Долотов Алексей Митрофанович

кандидат технических наук, доцент Рябухин Павел Борисович

Ведущая организация: ООО «Иркутский научно-исследовательский институт лесной промышленности»

Защита состоится _18_ ноября 2005г. в ] 0 часов на заседании Специализированного совета К 212.018.02 при Братском государственном университете (665709, Братск, ул. Макаренко, 40 тел. (3953) 32-53-67 факс 33-20-08)

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать ученому секретарю диссертационного совета К 212.018.02 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан « 12 » октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент, кандидат сельскохозяйственных наук

С.А.Чжан

&.00&-Ч Ш^РГ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рубки главного пользования требуют постоянного совершенствования технологии, обеспечивающей максимальное использование древесины как ценного сырьевого ресурса. В этих условиях представляется актуальным в лесопромышленном производстве осваивать новые эффективные технологии переработки древесины. Раскряжевка хлыстов на лесосеках и лесных складах - одна из основных технологических операций от которой зависит эффективность использования объема древесины. Получаемые при раскряжевке бревна часто включают в себя отрезки древесины разных сортов, а сорт бревна в целом и цена одного кубического метра древесины определяется отрезком ствола с самым низким сортом. Повышение стоимостной отдачи с объема ствола является одной из задач лесозаготовок.

Предприятия в реальных условиях при получении заказов от потребителей на определенный перечень высококачественных круглых лесоматериалов становятся перед выбором, как при наименьших производственных затратах выпускать наиболее дорогостоящую продукцию, цена которой покроет все издержки. При этом остается значительная доля невостребованной низкокачественной древесины. Особенно велика эта доля в перестойных насаждениях. Перестойные насаждения в эксплуатируемых лесах должны быть первоочередным объектом лесозаготовок в связи с прогрессирующим снижением выхода деловой древесины при незначительном накоплении общего запаса.

Спелые и перестойные насаждения в условиях Приангарья занимают 24,82 млн. га, или 46% покрытых лесом земель. При переработке древесины, заготовленной в перестойных насаждениях, достаточно велик процент крупномерных комлевых бревен с напенной гнилью. Традиционное использование таких бревен в качестве пиловочного сырья мало эффективно в виду низкого полезного выхода обрезных пиломатериалов.

Актуальность темы заключается в разработке технологии заготовки и переработки древесины, позволяющей увеличить выход высококачественных пиломатериалов из низкокачественной комлевой зоны крупномерных деревьев.

Цель работы. Повышение эффективности заготовки и переработки крупномерной древесины в спелых и перестойных насаждениях в условиях Приангарья.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:

- исследовать основные сортообразующие пороки влияющие на использование древесины сосны и лиственницы;

- выбрать и обосновать метод оценки оптимальности использования объема стволовой древесины сосны и лиственницы;

- разработать экономическую модель оценки эффективности лесозаго-

товительного производства;

- разработать комплекс практических рекомендаций по организации производства пиломатериалов из низкокачественной древесины. На защиту выносятся следующие положения:

1. Создание мобильных лесопильных установок для условий лесосеки.

2. Разработка методики стоимостной оценки эффективности использования объема хлыста при раскряжевке.

3. Разработка метода оценки организации эффективной технологии с учетом коммерческих возможностей.

4. Организация технологии, повышающей товарно-денежный объем производства при лесозаготовках.

5. Разработка технологии получения экспортных пиломатериалов из низкокачественной древесины на лесосеке в условиях малообъемных предприятий.

Объекты исследования: Эксплуатационные лесные массивы спелых и перестойных древостоев сосны и лиственницы Приангарья.

Научная новизна работы. Получена математическая модель оценки эффективности использования различных частей древесного ствола. Разработаны принципиальные модели мобильных установок для производства пиломатериалов из низкокачественной древесины сосны и лиственницы в условиях лесосеки. Получена экономическая модель оптимизации технологического процесса для меняющихся коммерческих условий лесозаготовок.

Практическое значение полученных результатов исследований. Разработана технология лесосечных работ в перестойных древостоях сосны и лиственницы с учетом истощения лесосырьевых баз. Изготовлена и прошла апробацию мобильная установка для производства пиломатериалов, в том числе радиальных, как в условиях лесосеки, так и небольших деревообрабатывающих предприятий. Даны рекомендации по использованию низкокачественной древесины из комлевых зон хлыстов для производства радиальных пиломатериалов и пиломатериалов общего назначения. Разработана модель экономической оценки эффективности технологий. Полученные методики внедрены в учебный процесс.

Достоверность полученных результатов. Результаты научных исследований получены на основе производственных наблюдений, экспериментов, вычислительных экспериментов при использовании методов статистики и математического моделирования объектов исследования.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» БрГУ 2002,2003,2004г, международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» в Екатеринбурге 2003г, международной научно-технической конференции в Брянске «Лес- 2003,2004г».

Получено три акта внедрения, патент на изобретение № 2230656, патент на полезную модель № 35992.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных

работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 158 наименований и приложения. Основная часть изложена на 163 страницах, включающих 21 рисунок и 42 таблицы.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулирована цель диссертационной работы и научные положения, выносимые на ; защиту, показано научное и практическое значение полученных результатов.

В первой главе проведен обзор научно-технической и патентной литературы в которой рассмотрены вопросы, посвященные особенностям суще-■ ствующих лесозаготовительных процессов и возможности производства радиальных пиломатериалов, а также произведен анализ эффективности использования стволовой древесины для получения радиальных пиломатериалов с учетом подверженности различным порокам на основе исследований отечественные ученых, в числе которых Н.П. Анучин, Б.Н. Уголев, B.C. Петровский, В.Ф. Ветшева, Ю.Р Бокшанин, Ф.Т.Тюриков установлены общие закономерности распространения пороков в пиловочном сырье, что имеет важное значение для деления хлыстов на сортовые зоны. Анализируя работы А.Н. Песоцкого, В.Н. Хлебодарова, А.П. Матвейко, И.К. Ивень, В.Н. Андреева, П.И. Мороз, В. А Барановского, P.M. Некрасова, Б.Г. Залегаллера, Г.К. Виногорова рассмотрена существующая практика лесопиления, показаны основные лесопромышленные технологии рубок главного пользования. Наибольшее распространение получила хлыстовая технология лесозаготовок. Но в последнее время в связи с экономическими преобразованиями произошел рост числа малообъемных лесозаготовительных предприятий, ориентирован-| ных на сортиментную технологию лесозаготовок, которая по мнению авторов предполагает строгое соблюдение экологических требований. В настоящее время возрастает спрос на радиальные пиломатериалы как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Они отличаются формоустойчивостью при длительной эксплуатации. При этом выбор мобильного лесопильного оборудования отечественных производителей ограничен. Для оценки эффективности использования стволового объема современные методы определения объема ствола трудоемки. Поэтому необходима эффективная методика позволяющая учитывать сортообразующие пороки древесины и получение готовой продукции на лесосеке.

Во второй главе В первой части разрабатывался метод оценки эффективности переработки стволовой древесины и возможность ее планирования для главного и промежуточного пользования. Для определения объемов различных зон хлыста использовано разработанное в России профессором

B.C. Петровским уравнение образующей стволов деревьев, которое определяется в виде функции для хлыстов сосны

2 х = J.

aH'-f) + 5'3í(F)4 -11 'и(F)' + 8'095 (F) 1 -2'12(F) ^ 0j04

и хлыстов лиственницы

2х = </

где do 5 диаметра на середине длины ствола, 2х — расчетный диаметр хлыста, м / — расстояние от комля до места измерения диаметра, м, Я— высота ствола, м.

При использовании уравнений образующих стволов сосны и лиственницы в результате расчетов с применением программы Excel были построены графики для стволов сосны и лиственницы рис. 1,2, что позволило получить границы для различных вариантов использования хлыстов при их различных размерных характеристиках.

Из полученных графиков можно определить возможную к использованию часть хлыста для производства радиальных пиломатериалов и лесоматериалов различного назначения.

i .4 I ' I I ,

-- H

Длины стволов, м

Рис. I. График зависимости диаметра стволов сосны.

0,9 -

т-т-^-т-т-СЧСЧСМСМСЧСО

Длина стволов, м Рис. 2. График зависимости диаметра стволов лиственницы.

Линия диаметра 0,3 метра дает границу применения хлыстов для получения радиальных пиломатериалов с максимальной эффективностью. Все вышеперечисленное значительно облегчает возможность планирования производственной программы, а также дает возможность составления наглядных схем раскроя для повышения полезного выхода и цены конечной продукции или выбора схем раскряжевки. Оптимизация раскряжевки по длине бревен часто невозможна из-за спроса на лесоматериалы определенного вида и длины. И дает незначительное увеличение объема. В процессе же лесозаготовок потери происходят часто по причине низкой стоимости и отсутствия спроса на данную древесину. Вследствие этого теряются кубометры древесины длительно восстанавливаемого сырьевого ресурса. Поэтому следует использовать любую возможность сохранения и повышения стоимости продукта, получаемого на лесосеке и вывозимого с нее, что в конечном результате позволит принимать решение и даст возможность производить востребованную продукцию и избежать потерь ценного сырья древесины.

Предлагается хлыст раскраивать с учетом трех сортовых зон: комлевой зоны с гнилью, бессучковой зоны, зоны с сучьями.

Пренебрегая объемом опилок, можно написать, что объем древесины хлыста равен сумме объемов полученных бревен:

!= 1,2,3, , я,

или

У = 1, У.

}(2хуЛ,

* л 4 <я! /

0)

где 2х - текущий диаметр хлыста, м, который определяется математической моделью хлыстов; / - длина зон, м; п - число зон, на которое распиливается хлыст; V, И - объем или длина хлыста; V, - объем /-ой зоны хлыста, м3. Формула (1) определяет истинные объемы хлыста, (зон хлыста) или очень близкие к ним. Объем каждой зоны хлыста соответствует в наибольшей степени его действительному объему. На основании соответствующего диаметру объема хлыста и объема его зон предлагается получить коэффициенты зон из следующего отношения:

Полученные данные коэффициентов зон хлыста (2) позволят значительно упростить расчеты и дадут возможность делать оценку эффективности раскряжевки

Объемные таблицы не учитывают место вырезки бревна из хлыста и дают объемы бревен всех пород по единому усредненному сбегу.

Общий объем стоимостной отдачи каждой зоны можно определить <

используя формулу

О = к^рУО, + КВУ02 + к/Оъ (3)

где О- стоимость готовой продукции получаемой из хлыста, к,- коэффициент объема комлевой зоны с гнилью, р- коэффициент выхода готовой продукции дополнительно применяется для учета зоны из которой будет получаться готовая продукция , Кб- коэффициент бессучковой зоны, кс- коэффициент зоны с сучьями, V- объем хлыста.

По полученным данным определяется стоимость получаемой готовой продукции, прослеживается зависимость уменьшения или увеличения общей стоимости получаемой продукции из объема ствола для стволов различных ступеней толщины при различных вариантах использования частей ствола. Уравнение (3) отвечает современным требованиям и применимо к различным ситуациям, изменяющегося спроса на рынке лесоматериалов.

Во второй части рассмотрена модель возможности коммерческой деятельности и предложен выбор наиболее эффективной технологии лесозаготовок.

При планировании экономической эффективности технологии лесозаготовок важно минимизировать затратную часть, но еще более важно знать саму величину затрат и величину прибыли, которая позволит компенсировать затраты и принести доход. Что очень актуально сегодня в коммерческой деятельности. Поэтому целью модели экономической эффективности, оцениваемой технологии, является коммерческая деятельность с прибылью в планируемых интервалах.

Для реализации данной модели принимаются следующие действия:

- определяется возможная величина реализации продукции, за которую гарантируется и подтверждается контрактом, сумма оплаты, сроки оплаты и предоплаты по срокам;

- устанавливается величина прибыли с учетом компенсации затрат.

Зная, что П = Р - 3 (4)

где я - прибыль, р - доход от реализации, 3 - полные затраты.

Определим допустимую величину затрат на объем заготовки по контракту

Здоп ~Р-П (5)

Таким образом, зная затратную составляющую о и используя от-

-'доп

ношение предложенное проф. Редькиным А.К. э + КЕ „ + Зд >

£> произв

где Э - годовые эксплуатационные расходы; К - капиталовложения; Зц -дополнительные затраты; Е„ - коэффициент эффективности; ()п/ю,пе - объем производства предлагаем определять область рационального применения технологии заготовки, используя неравенство (6) в качестве модели

3 ¿о* > £__(6)

б ' б

где К , в правой части, капитальные вложения и затраты обеспечивающие заготовку данного объема по оцениваемым вариантам технологий.

Зная границу себестоимости заготовки, в левой части, можно судить о возможности или невозможности коммерческой деятельности и применения той или иной технологии. Сокращение затрат дает дополнительную прибыль и, как следствие, большую экономическую эффективность.

Сравнение себестоимости заготовки с учетом ограничения затрат дает наиболее экономически эффективную технологию заготовки и что не маловажно определит возможность коммерческой деятельности при поставленных начальных условиях.

Из чего следует что правую половину модели (6) можно записать

как:

ч = I "IеI Я • П ,

где 3„ - приведенные затраты на 1м3, £ п,с, - стоимость составляющих затрат лесозаготовки, /? -ресурс отработанного времени, Пч - часовая производительность машины

Предложенная зависимость позволит установить затраты на заготовку одного кубического метра и экономическую эффективность для различных видов лесозаготовительной техники при установленных сроках окупаемости.

В качестве конечной и целевой функции выбрана технология с минимальными затратами на заготовку 1м3:

3„ ->min

Именно она позволит выполнять коммерческую деятельность с минимальными затратами, а при учете и формировании всех видов затрат, в конкретных условиях даст прибыль коммерческой деятельности.

В третьей главе. Первой части определено состояние древостоев сосны и лиственницы. Основными сортобразующими пороками древесины крупномерных хлыстов являются напенные гнили, которые значительно снижают сорт комлевых бревен и сучки вершинных бревен они часто переводят их в категорию дровяной древесины. Значительные объемы бревен с напенной гнилью, экономически целесообразно использовать для производства радиальных пиломатериалов

Оценка ядровой гнили осуществлялась на основе измерений срубленных деревьев сосны и лиственницы в процессе заготовки. По данным наблюдений были построены графики (рис.3,4).

30 35 40 45 Диаметры комлей хлыстов, см

Рис.3. Подверженность хлыстов сосны ядровой гнили

На рис. 3 показано количество хлыстов в % с ядровой гнилью в зависимости от диаметров. Установлена следующая зависимость, с увеличением диаметра хлыстов возрастает % хлыстов подверженных ядровой гнили. Это описано следующим уравнением:

у = 0,0337х2 - 1,0405х + 38,886 где х- диаметр комлей хлыстов см, у- процент хлыстов подверженных ядровой гнили.

30 35 40 45 Диаметры комлей хлыстов, см

Рис. 4. Подверженность хлыстов сосны ядровой гнили в долях диаметра 0,2; 0,3

Рис. 4. показывает количество хлыстов сосны с ядровой гнилью до 0.2; 0,3 доли диаметра, комлевую часть которых можно использовать для производства радиальных пиломатериалов из периферийной зоны не поврежденной гнилью.

Это описано следующим уравнением:

у = -0,0117х2 + 2,1132х- 32,649 где х- диаметр комлей хлыстов см, у- процент хлыстов подверженных ядровой гнили.

20 25 30 35 40 45 50 55 Диаметры комлей хлыстов, см

Рис. 5. Подверженность хлыстов лиственницы ядровой гнили.

На рисунке 5 показано количество хлыстов в процентах с ядровой гнилью в зависимости от диаметров. Установлена следующая зависимость, с увеличением диаметра хлыстов возрастает процент хлыстов подверженных ядровой гнили. Это описано следующим уравнением:

у = - 0,0503х2 + 4,9873х - 67,036

где х- диаметр комлей хлыстов см, у- процент хлыстов подверженных ядровой гнили.

Для достоверности уравнений регрессии определялся коэффициент детерминации.

30 35 40 45 Диаметры комлей хлыстов, см

Рис. 6. Количество хлыстов лиственницы с ядровой гнилью в долях диаметра до 0,3

Сравнивая глубину проникновения гнили в среднем до 10-12м, а величину бессучковой зоны в среднем 8-10 м (рис 7,8), можно утверждать, что комлевая часть повреждения ядровой гнилью почти не имеет сучков и имеет достаточно качественную уникальную по строению зону.

Диаметр хлыстов, см

Рис. 7. График зависимости бессучковой зоны от диаметра хлыста сосны

Диаметры хлыстов, см

Рис. 8. График зависимости длины бессучковой зоны хлыстов лиственницы

от диаметров

Во второй части представлены результаты оптимизации раскроя стволовой древесины По их результатам получены коэффициенты зон стволов для сосны и лиственницы. Полученные результаты позволяют использовать их для планирования коммерческой отдачи или сортиментного плана.

Позволяющие выполнять экономическую оценку эффективности схем раскроя хлыстов при их частичной переработке на пиломатериалы или другую продукцию используя предложенную математическую модель (3). В сочетании с выходом готовой продукции, модель (3), позволяет планировать отдачу при меняющемся спросе и повышать эффективность использования объема хлыста.

В третьей части предложенная модель (6) позволила установить затраты на заготовку одного кубического метра и экономическую эффективность для различных видов лесозаготовительной техники при установленных сроках окупаемости, что особенно важно при предварительном планировании лесозаготовительных работ и определения экономической эффективности.

Для каждого условия модель позволила выбрать технологию по заданным условиям эффективности. Полученные результаты позволили выявить наименее затратную технологию лесозаготовок.

В четвертой главе В первой части приведены особенности технологии лесозаготовительных работ с подсортировкой на лесосеке.

Во второй части рассмотрены вопросы организации технологического процесса при условии лесопиления на лесосеке.

В районах уже освоенных лесоэксплуатацией, необходимо обеспечивать расширение комплексной переработки сырья для увеличения выхода деловой древесины не за счет роста объемов вывозки, а за счет получения из низкокачественной древесины продукции непосредственно на лесосеке в ви-

де радиальных досок, брусьев, шпал и других видов пиломатериалов. Это означает, что в малых предприятиях и в подразделениях крупных предприятий могут быть организованы участки по производству радиальных" и других видов пиломатериалов. Тем самым, дополняя технологию переработки специализированных крупных предприятий.

Экономически доступным данный вид сырья могут сделать современные относительно недорогие и не требующие значительных капитальных затрат передвижные установки (пилорамы) для получения пиломатериалов на лесосеке. На рис. 9 представлен третий вариант передвижной установки для получения радиальных пиломатериалов в условиях лесосеки.

Рис. 9. Установка для выработки радиальных пиломатериалов

Установка состоит из сборной рамочной станины 1, на которую установлены две направляющие трубы 2, винтовых стоек 3, служащих для подъема полок с поворотным устройством 4, обеспечивающим радиальный распил. Вороток с катушкой 6, установленный на пиле 5.

Предлагаются три модели установок на одинаковой базе с электроприводом для условий склада и лесосеки с бензина моторным приводом. И выработки пиломатериалов из сырья с наличием гнили до 1/3 диаметра с выходом на один торец, и вершинной части хлыста. Методики выработки пиломатериалов по индивидуальным схемам раскроя. Современная зарубежная промышленность предлагает широкий выбор оборудования для этих целей, но их высокая цена ограничивает спрос. Особенностью радиальных пиломатериалов получаемых на установки рис. 9 является лучшая формоустойчи-вость и прогнозируемость свойств. Несмотря на значительную разницу показателей качества древесины, между ними в пределах каждой древесной породы при более глубоком рассмотрении можно установить определенные взаимосвязи.

Тесная связь плотности древесины с характеристиками ее механических свойств и качеством конечной продукции из древесины, позволяет при определении плотности достаточно надежно прогнозировать показатели ме-

V

ханических свойств древесины, а также качество многих видов продукции, получаемой из древесного сырья.

Определенную однородность можно получить, рассортировав пиломатериалы на радиальные и полурадиальные и получить пиломатериалы с прогнозируемыми свойствами.

3. Основные выводы и рекомендации

1. Предложена технология получения радиальных пиломатериалов из низкокачественной комлевой зоны хлыста на лесосеке

2. Созданы образцы и разработаны модели установок для продольной распиловки лесоматериалов на радиальные пиломатериалы в условиях лесосеки.

3. Получены результаты состояния сортовых зон хлыстов сосны и лиственницы, использование их облегчит решение производственных задач связанных с планированием и эффективным использованием объема хлыста.

4. Произведена оценка эффективности технологии лесозаготовок с учетом коммерческой возможности.

5. Предложен комплекс практических рекомендаций, позволяющий повысить эффективность лесозаготовительного процесса и использование лесосечного фонда в условиях Приангарья.

4. Список публикаций по теме диссертации:

1. Рунова Е.М .Сухих А.Н. Тощакова H.A. Мамысева .A.A. О некоторых вариантах индивидуальной распиловки радиальных пиломатериалов. (Тезисы) Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции. - Братск: БрГТУ, 2002.-С.67. (0,01 п.л.)

2. Сухих А.Н. Производство пиломатериалов в условиях лесосеки (тезисы) Материалы межрегиональной научно-технической конференции. -Братск: БрГТУ, 2003. - С. 157. (0,05п.л.)

3. Сухих А.Н. Возможности получения радиальных пиломатериалов из перестойных древостоев сосны и лиственницы в лесосырьевых базах среднего Приангарья (статья) Лесной комплекс: состояние и перспективы развития. Сборник научных трудов. Выпуск 6. - Брянск: БГИТА, 2003. -С.41-44. (0,21п.л.)

4. Сухих А.Н. О выработке пиломатериалов с высокими физико-механическими свойствами (тезисы) Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: Сб. материалов междунар. науч.-технич. конференции. /Урал. гос. лесотехн.ун-т. - Екатеринбург, 2003. - С.139-140. (0,06п.л.)

2006

„ *19217 13244

5. Сухих A.H. Оценка подверженности комлевым гнилям перестойных древостоев сосны и лиственницы в лесосырьевой базе Среднего Приан-гарья (статья) Деп. в ВИНИТИ. 17.11.2003, № 1980-В 2003.-7с. (0,43п.л.)

6. Сухих А.Н. Оценка эффективности лесозаготовительного бизнеса. (Статья) Труды Братского государственного технического университета. -Том 2. - Братск: ГОУ ВПО "БрГТУ", 2003. (Естественные и инженерные науки - развитию регионов). - С.259-262. (0,18п.л.)

7. Сухих А.Н Сокращение потерь низкокачественной древесины и переработка ее на пиломатериалы. (Статья). Труды Братского государственного технического университета. - Том 2. - Братск: ГОУ ВПО "БрГТУ", 2003. (Естественные и инженерные науки - развитию регионов). - С.272-265. (0,21п.л.)

8. Сухих А.Н. Стоимостная оценка оптимальности использования объема стволовой древесины при раскряжевке. (Статья). Труды Братского государственного технического университета. - Том 2. - Братск: ГОУ ВПО "БрГТУ", 2003. (Естественные и инженерные науки - развитию регионов). -С.265-207. (0,13пл.)

9. Рунова Е.М. Сухих А.Н. Организация и эффективность лесозаготовительного бизнеса. (Статья). Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов по итогам 5-ой международной научно-технической конференции. - Брянск, БГИТА, 2004. - С. 158-160. (0,08п.л.)

10. Сухих А.Н. Переработка низкокачественной древесины на радиальные пиломатериалы общего пользования. (Статья). Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов по итогам 5-ой международной научно-технической конференции. - Брянск, БГИТА, 2004. - С.255-257. (0,13п.л.)

11. Рунова Е.М. Сухих А.Н. Организация и управление в лесозаготовительном бизнесе. (Статья). Формирование регионального лесопромышленного комплекса инновационного типа: Сб. научн. тр. - Иркутск: Изд-во БГУ-ЭП 2004. - С.22-25. (0,09п.л.)

12. Сухих А.Н. Патент на изобретение № 2230656 Установка для продольной распиловки лесоматериалов. Заявка № 2002 108 220X13(008537) приоритет от 01.04.2002. Решение о выдаче патента на изобретение от 4.03.04 г.

13. Рунова Е.М. Сухих А.Н. Патент на полезную модель № 35992 Установка для продольной распиловки лесоматериалов с применением бензопил Заявка № 2003 119 744(021116) приоритет 30.06.2003 г. Решение о выдаче патента на полезную модель от 22 октября 2003 г.

Подписано в печать 06.10.2005. Отпечатано в РИО ГОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул. Макаренко, 40 Тираж 100 экз. Заказ 47g

Введение.

Глава Г. Состояние изучаемого вопроса.

1.1. Особенности существующих лесозаготовительных процессов и возможность производства радиальных пиломатериалов.

1.2. Особенности технологии с подсортировкой на лесосеке.

1.3. Радиальные пиломатериалы, их свойства, использование.

1.4. Анализ эффективности использования стволовой древесины для получения радиальных пиломатериалов с учетом подверженности ее различным порокам.

1.5. Краткий обзор методов определения объема ствола.

1.6. Оборудование для продольной распиловки.

1.7. Выводы.

Глава 2. Математическое моделирование товарно-денежной оценки раскряжевки хлыстов и эффективности технологического процесса лесозаготовок

2.1. Моделирование методики для расчета оценки эффективности раскряжевки хлыстов, подверженных комлевой гнили.

2.2. Модель оценки возможности коммерческой деятельности и выбор наименее затратной технологии лесозаготовок для обеспечения экономической эффективности коммерческой деятельности.

2.3 Выводы.

Глава 3 Оценка эффективности лесозаготовок в перестойных насаждениях с учетом производства радиальных пиломатериалов из комлевой зоны

3.1. Объекты и методы исследования.

3;2. Товарная и денежная оценка раскряжевки низкокачественных хлы->т стов сосны и лиственницы.

3.3. Оценка эффективности технологии лесозаготовок.

3.4. Выводы. fa

Глава 4. Организация лесозаготовительных работ и технологии лесопиления в перестойных насаждениях хвойных пород.

4.1 Особенности технологии лесозаготовительных работ с подсортировкой на лесосеке.

4.2. Организация лесопиления в условиях лесосеки.

4.2.1 Установка для продольной распиловки лесоматериалов с применением электропилы.

4.2.2.Установка для продольной распиловки лесоматериалов с применением бензопил.

4.2.3. Установка для продольной радиальной распиловки лесоматериалов с применением круглопильного устройства.

4.2.4. Расчет мощности пилы для продольного пиления.

4.2.5.Схемы раскроя лесоматериалов. 4.3. Выводы

Актуальность темы. Рубки главного пользования требуют постоянного совершенствования технологии, обеспечивающей максимальное использование древесины как ценного сырьевого ресурса. В этих условиях представляется актуальным в лесопромышленном производстве осваивать новые эффективные технологии переработки древесины. Раскряжевка хлыстов на лесосеках и лесных складах - одна из основных технологических операций от которой зависит эффективность использования объема древесины. Получаемые при раскряжевке бревна часто включают в себя отрезки древесины разных сортов, а сорт бревна в целом и цена одного кубического метра древесины определяется отрезком ствола с самым низким сортом. Повышение стоимостной отдачи с объема ствола является одной из задач лесозаготовок.

Предприятия, в реальных условиях при получении заказов от потребителей на определенный перечень высококачественных круглых лесоматериалов становятся перед выбором, как при наименьших производственных затратах выпускать наиболее дорогостоящую продукцию, цена которой покроет все издержки. При этом остается значительная доля невостребованной низкокачественной древесины. Особенно велика эта доля в перестойных насаждениях. Перестойные насаждения в эксплуатируемых лесах должны быть первоочередным объектом лесозаготовок в связи с прогрессирующим снижением выхода деловой древесины при незначительном накоплении общего запаса.

Спелые и перестойные насаждения в условиях Приангарья занимают 24,82 млн. га, или 46% покрытых лесом земель. При переработке древесины, заготовленной в перестойных насаждениях, достаточно велик процент крупномерных комлевых бревен с напенной гнилью. Традиционное использование таких бревен в качестве пиловочного сырья чаще всего мало эффективно в виду низкого полезного выхода обрезных пиломатериалов.

Актуальность темы заключается в разработке технологии заготовки и переработки древесины позволяющей увеличить выход высококачественных пиломатериалов из низкокачественной комлевой зоны крупномерных деревьев.

Цель работы. Повышение эффективности заготовки и переработки крупномерной древесины в спелых и перестойных насаждениях в условиях Приан-гарья.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:

- исследовать основные сортообразующие пороки влияющие на использование древесины сосны и лиственницы;

- выбрать и обосновать метод оценки оптимальности использования объема стволовой древесины сосны и лиственницы;

- разработать экономическую модель оценки эффективности лесозаготовительного производства;

- разработать комплекс практических рекомендаций по организации производства пиломатериалов из низкокачественной древесины.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Создание мобильных лесопильных установок для условий лесосеки.

2. Разработка методики стоимостной оценки эффективности использования объема хлыста при раскряжевке.

3. Разработка метода оценки организации эффективной технологии с учетом коммерческих возможностей.

4. Организация технологии повышающей товарно-денежный объем производства при лесозаготовках.

5. Разработка технологии получения экспортных пиломатериалов из низкокачественной древесины на лесосеке в условиях малообъемных предприятий.

Объекты исследования. Эксплуатационные лесные массивы спелых и перестойных древостоев сосны и лиственницы.

Научная новизна работы. Получена математическая модель, оценки эффективности использования различных частей древесного ствола. Разработаны принципиальные модели мобильных установок для производства пиломатериалов из низкокачественной древесины сосны и лиственницы в условиях лесосеки. Получена экономическая модель оптимизации технологического процесса для меняющихся коммерческих условий лесозаготовок.

Практическое значение полученных результатов исследований. Разработана технология лесосечных работ в перестойных древостоях сосны и лиственницы с учетом истощения лесосырьевых баз. Изготовлена и прошла апробацию мобильная установка для производства пиломатериалов в том числе радиальных как в условиях лесосеки, так и небольших деревообрабатывающих предприятий. Даны рекомендации по использованию низкокачественной древесины из комлевых зон хлыстов для производства радиальных пиломатериалов и пиломатериалов общего назначения. Разработана модель экономической оценки эффективности технологий. Полученные методики внедрены в учебный процесс.

Достоверность полученных результатов. Результаты научных исследований получены на основе производственных наблюдений, экспериментов, вычислительных экспериментов при использовании методов статистики и математического моделирования объектов исследования.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» БрГТУ 2002,2003,2004г, международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» в Екатеринбурге 2003 г, международной научно-технической конференции в Брянске «Лес -2003,2004г».

Получено три акта внедрения, патент на изобретение № 2230656, патент на полезную модель № 35992.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано И научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 158 наименований и приложения. Ос

Результаты работы Методика стоимостной оценки использования объема стволовой древесины при раскряжевке

Выполненной старшим преподавателем кафедры «Технология и оборудование лесопромышленного производства» Сухих А Н. использована в 2004-2005 учебном году на кафедре ТиОЛП (протокол № 8 от 18 февраля 2005 г.) в курсе дисциплины "Организация, планирование и управление производством".

Декан ЛПФ д. с.-х. н., Е.М. Рунова

Зав. кафедрой ТиОЛП к.т.н., профессор С.Н. Смехов

Подпись tTj

20(Кг.

АКТ . о внедрении результатов НИР в учебный процесс

Результаты Методика стоимостной оценки использования объема стволовой древесины при раскряжевке научно-исследовательской работы Анализ^ факторов влияющих на использование лесов среднего Приангарья выполненной по госбюджетной теме кафедры "Технология и оборудование лесопромышленного производства" УДК 534.0 № ГР 01200208680 Инв. № 02200403941 "Разработка технологии неистощительного лесопользования в условиях Восточно-Сибирского региона" в'2004-2005 гг. внедрена в учебный процесс на основании решения кафедры ТиОЛП (протокол № 8 от 18 февраля 2005 г.)

Указанные результаты включены в дисциллину "Организация, планирование и управление производством". Автор старший преподаватель кафедры ТиОЛП Сухих А.Н. ав. кафедрой ТиОЛП к.т.н., профессор С.Н. Смехов

Подпись , S-J 20&Г.

Учебно-методическое управление к.т.н., профессор Н.Н.Радина

Министерство образования Российской федерации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЮ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ ФИЛИАЛ БАЙКАЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЭКОНОМИКИ И ПРАВА в г.БРАТСКЕ

665719, ул. Карла Маркса, 14 Телефоны 45-32-34, 35-77-90 Факс 45-39-33 а/я 952 № от О/. (О У*

Справка о внедрении и апробации результатов диссертационного исследования Сухих А.Н. по теме «Оценка эффективности применения технологии лесозаготовок при изменяющихся в коммерческих условиях и спроса рынка».

Методические положения диссертационного исследования Сухих А.Н. по теме «Оценка эффективности применения технологии лесозаготовок при изменяющихся коммерческих условиях и спроса рынка» используются в филиале Байкальского государственного университета экономики и права в г.Братске в курсе дисциплины «Экономика природопользования» при подготовке специалистов по специальности «Финансы и кредит».

Предложенная модель оценки- возможности хозяйственной деятельности и предварительного анализа организации- технологического процесса при меняющихся коммерческих условиях, позволяет, планировать хозяйственную деятельность промышленного предприятия, учитывать коньюктуру и требования рынка, что актуально для организации малого и среднего бизнеса.

Заключение

1. Предложена технология получения радиальных пиломатериалов из низкокачественной комлевой зоны хлыста на лесосеке.

2. Созданы образцы и разработаны модели установок для продольной распиловки лесоматериалов на радиальные пиломатериалы в условиях лесосеки.

3. Получены результаты состояния сортовых зон хлыстов сосны и лиственницы, использование их облегчит решение производственных задач связанных с планированием и эффективным использованием объема хлыста.

4. Произведена оценка эффективности технологии лесозаготовок с учетом коммерческой возможности.'

5. Предложен комплекс практических рекомендации, позволяющий повысить эффективность лесозаготовительного процесса и использование лесосечного фонда в условиях Приангарья.

127