автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение лесоводственно-экологической эффективности несплошных рубок при механизированной валке путем снижения вероятности повреждения элементов насаждения

На правах рукописи

Иванов Виктор Вячеславович

О 6 А В Г 2009

ПОВЫШЕНИЕ ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕСПЛОШНЫХ РУБОК ПРИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВАЛКЕ ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НАСАЖДЕНИЯ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

003475129

Иванов Виктор Вячеславович

ПОВЫШЕНИЕ ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕСПЛОШНЫХ РУБОК ПРИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВАЖЕ ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НАСАЖДЕНИЯ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Уральском государственном лесотехническом университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Герц Эдуард Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Патякин Василий Иванович

кандидат технических наук, доцент Досмаев Владимир Николаевич

Ведущая организация:

Тихоокеанский государственный университет

Защита состоится « 09 » сентября 2009 года в 11°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.03 при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова по адресу: 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., д.5, главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова.

Автореферат разослан «__» июля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Анисимов Г.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В комплексе мероприятий, обеспечивающих рациональное, неистощительное и непрерывное использование лесных ресурсов, повышение продуктивности лесов и эффективное их восстановление, особое значение имеют способы несплошных рубок главного и промежуточного пользования. Основная задача этих рубок заключается в изменении хода естественного развития лесонасаждений и отдельных деревьев в желаемом направлении. Кроме того, несплошные рубки являются дополнительным источником древесины, общий объем которой к возрасту главной рубки составляет величину, равную примерно запасу спелого леса.

Технологические процессы несплошных рубок предполагают строгую технологическую дисциплину и более высокую технику выполнения приемов работы по сравнению со сплошными, оказывают особое воздействие на лесную экосистему, и при несоответствии способу рубок или лесо-растительным условиям могут наблюдаться отрицательные явления в результате повреждения элементов леса. При проведении несплошных рубок, в результате повреждения или уничтожения подроста и деревьев, оставляемых на доращивание, возможно ухудшение качества выращиваемой древесины, снижение приростов, увеличение сроков лесовосстановления, ухудшение породного состава. Актуальность этой проблемы определяет необходимость исследований направленной валки деревьев.

Существующая практика валки дерева бензиномоторной пилой и технологии проведения несплошных рубок недостаточное внимание уделяет проблемам сохранности оставляемых на доращивание деревьев и подроста. При этом не в полной мере учитывается влияние таких факторов, как наклон ствола, эксцентричность кроны и направление и сила ветра, влияющих на точность валки. В результате, большинство деревьев отклоняются от заданного направления валки, что является причиной повреждения оставляемых на доращивание деревьев и подроста. Несмотря на широту и глубину выполненных в этой области исследований, в них недостаточно изучены вопросы влияния природно-производственных факторов на процесс валки, а также вероятности и последствий повреждения элементов леса при несплошных рубках. Поэтому исследование и разработка технологии направленной валки деревьев, отвечающей всем требованиям, предъявляемым к ведению лесозаготовок, является актуальной.

Цель исследования. Повышение эффективности технологий несплошных рубок при механизированной валке, путем научно обоснованного комплекса мероприятий, снижающих вероятность повреждения элементов леса.

Объект исследования. Технологический процесс направленной валки деревьев бензиномоторными пилами при несплошных рубках главного и промежуточного пользования.

Предмет исследования. Производственные параметры механизированной валки.

Методы исследования. Теория вероятностей, теория нечетких множеств, элементы риск - анализа, математическое моделирование, регрессионный анализ, натурные экспериментальные исследования (пассивные эксперименты).

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается адекватностью полученных математических моделей базирующейся на значительном экспериментальном материале, собранном на временных и постоянных пробных площадях. Результаты исследований обработаны общепринятыми методами математической статистики с использованием компьютерных пакетов программ.

Основные научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

1. Методика оценки отклонения дерева от заданного направления валки под действием отклоняющей силы.

2. Математические модели и методика оценки технологических элементов процесса валки дерева бензиномоторными пилами, позволяющих повысить ее точность, с целью предотвращения возможных повреждений элементов леса.

3. Способ разработки лесосеки при несплошных рубках, позволяющий изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и минимизировать повреждения элементов формируемого насаждения.

Научная новизна работы. Разработана методика расчета величины отклоняющей силы, отличающаяся от известных тем, что позволяет определить точность валки и отклонение дерева от заданного направления валки.

Разработана математическая модель оценки вероятности беспрепятственной валки дерева бензиномоторной пилой и прогнозирования повреждения деревьев при несплошных рубках, отличающаяся от известных тем, что позволяет обеспечивать максимальную сохранность оставляемой части древостоя и других элементов леса.

Значимость для теории и практики.

Для теории имеет значение:

- методика оценки отклонения дерева от заданного направления валки под действием отклоняющей силы;

- математические модели и методика оценки технологических элементов процесса валки дерева бензиномоторными пилами, позволяющих повысить ее точность, с целью предотвращения возможных повреждений элементов насаждения.

Для практики имеет значение:

- рекомендации по осуществлению выбора оборудования и контроля квалификации исполнителей, необходимые для выборочной валки деревьев с заданными технологическими параметрами;

- рекомендации по повышению точности направленной валки, позволяющие снизить степень повреждения элементов древостоя при несплошных рубках; .

- способ разработки лесосеки при несплошных рубках, позволяющий изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и минимизировать повреждения элементов формируемого насаждения.

Личный вклад автора. Все работы по теме диссертации (разработка математических моделей и программно-методических положений, обобщение результатов предыдущих исследований, сбор, обработка и анализ экспериментальных материалов) осуществлены автором лично или при его непосредственном участии и руководстве.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и обсуждались на:

- всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов (УГЛТУ) в 2004-2008 гг.;

- международной научно-технической конференции: «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (УГЛТУ) в 2005,2007 г.;

- всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Рациональное природопользование» (ЯрГУ) в 20052006 гг. (г. Ярославль);

- Первом Российском научном форуме «Демидовские чтения»: Демидовские чтения на Урале (УрГУ) в 2006 г. (г. Екатеринбург);

- международном евразийском симпозиуме «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века» (УГЛТУ) в 2006-2007 гг.

Результаты работы были отмечены медалью по итогам открытого конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации, 2005 г. (г. Москва) и 7 дипломами региональных и всероссийских конкурсов.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 16 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендуемых ВАК России, и одном патенте на изобретение (№2293462).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников литературы, включающего 196 наименований, в том числе 23 наименований зарубежных авторов. Имеет общий объем 219 машинописных страниц, содержит 45 рисунков, 32 таблицы, 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель, научная новизна, выносимые на защиту положения, научная и практическая значимость.

В первой главе проведен обзор и анализ работ, посвященных исследованиям несплошных рубок главного и промежуточного пользования.

На экономическую эффективность несплошных рубок в своих работах указывали Румянцев Г.Т., Тихонов A.C., Лившиц Н.В., Пийгли Л.Э., Дерягин В.Т., Лазарев A.C., Желдак В.И., Аглиулин Ф.В., Кузнецов Е.В. и др. По их данным, наиболее выгодными в елово-пихтово-лиственных насаждениях по сравнению со сплошными являются двухприемные постепенные рубки. Однако при этом в качестве критериев эффективности' использовались в основном экономические и технологические показатели.

Сохранность деревьев, остающихся на доращивание, изучали Атро-хин В.Г., Виногоров Г.К., Данилик В.Н., Минаев В.Н., Сеннов С.Н., Касимов В.Д., Буш К.К., Воробьев В.Н., Поздеев Е.Г., Меньшиков В.Н., Набатов Н.М., Ширнин Ю.А., Ягудин Ю.Н., Якубюк А.Н., Abetz P., Rummer R., Shelford V., Meng W. и др. По данным Данилика В.Н., при соблюдении технологии лесосечных работ в горных темнохвойных лесах Южного и Среднего Урала доля поврежденных деревьев, среди оставленных на доращивание, сравнительно невелика и составляет: погибших деревьев 1,16,7%, деревьев, имеющих незначительные повреждения 1,2-8,6%. Вместе с тем в этих работах недостаточно учтен способ выполнения отдельных

операций лесосечных работ и возможных повреждений лесной среды, связанных с местом их выполнения.

Вопрос о влиянии природно-производственных факторов на процесс сталкивания деревьев с пня изучен еще недостаточно. Основное внимание исследователи уделяли вопросам создания механизмов для срезания и повала деревьев при машинной валке. Значительные работы в этом направлении провели Орлов С.Ф., Федяев Л.Г., Бит Ю.А., Старков Г.И., Савицкий Ю.Г., Полищук А.П., Сабов В.В., Кочегаров В.Г., Дебердеев A.A. и др. Практическое значение этих работ заключается в определении величины усилий или, в более общем виде, величины моментов, необходимых для сталкивания деревьев при их валке, определение угловых и линейных скоростей падения дерева и установление импульсов при ударе дерева в момент окончания падения.

По результатам анализа литературных источников и в соответствии с целью диссертационной работы сформулированы следующие задачи исследования:

1. Экспериментальные исследования параметров предмета труда, определяющих отклоняющую силу;

2. Исследования процесса сталкивания дерева с пня в требуемом направлении с целью определения влияния основных природно-производственных факторов на точность валки;

3. Обоснование основных параметров механизированной валки деревьев при наличии отклоняющей силы в заданном направлении;

4. Экспериментальные исследования точности валки в производственных условиях;

5. Оценка экономического ущерба, возникающего в результате повреждения оставляемых на доращивание деревьев и подроста, за счет потери качества и снижения приростов при проведении несплошных рубок.

Вторая глава посвящена исследованию факторов, определяющих отклоняющую силу.

Сложная конструкция дерева, растущего в лесу, определяется действием сложного комплекса факторов, которые условно можно разделить на две группы - созидающие факторы и факторы окружающей среды, под действием которых дерево может приобрести наклон или несимметричную крону. В результате дерево приобретает отклоняющую силу тяготения дерева к падению, направление которой к возрасту рубки не всегда будет совпадать с направлением валки. При валке такое дерево может отклониться от заданного направления и повредить оставляемые на доращивание деревья и подрост.

Возможность направленной валки дерева всегда определяется целым рядом факторов: силой и направлением ветра, направлением и величиной угла наклона ствола, характером развития кроны, формой сечения ствола в плоскости спиливания и др., составляющих силу естественного тяготения дерева к падению или отклоняющую силу. Под воздействием отклоняющей силы спиленное дерево стремится упасть в неопределенном направлении, отличающемся от заданного.

После срезания и сталкивания дерева при свободном его падении происходит вращение ствола под действием отклоняющей силы.

Дифференциальное уравнение вращения твердого тела вокруг неподвижной оси основывается на равенстве алгебраической суммы момен-

тов сил, приложенных к телу, относительно оси его вращения, произведению момента инерции тела относительно этой оси на его угловое ускорение:

I<p = ±m(FX (1)

где I- момент инерции тела относительно оси вращения Нм2; (р - угловое ускорение вращающегося тела, 1/с2;

n(F, ) - сумма моментов всех сил, составляющих отклоняющую силу,

ы

приложенных к телу, относительно оси вращения, Нм.

Суммарное значение момента, создаваемого отклоняющей силой, действующей на дерево МоткЯшдер, в общем виде можно рассчитать по формуле:

ыт,ш.0еР = Ц. + Мкр + Мк + М,, Нм, (2)

где Мств, Мкр, Мос, М„ — моменты от веса ствола, кроны, осадков и ветровой нагрузки, Нм.

Для проведения расчетов по определению отклоняющего момента, с целью коррекции траектории падения дерева в строго заданном направлении, была использована статистическая модель лесного фонда (Барановский В. А.).

По полученным значениям моментов для каждого положения дерева, соответствующего определенному углу наклона дерева, построены графики зависимости отклоняющей силы от угла наклона дерева и ветровой нагрузки (для сосны с параболоидной формой кроны) (рис. 1).

Диаметр дерева, см Мидель кроны, ма

а б

Рис. 1. Отклоняющий момент создаваемый: а) деревом в зависимости от наклона дерева; б) ветровой нагрузкой в зависимости от миделя кроны

Основная цель исследования заключалась в определении суммарного силового момента отклоняющей силы, действующего на дерево, в зависимости от факторов окружающей среды и параметров предмета труда. В связи с тем, что все факторы, влияющие на величину суммарного силового

момента отклоняющей силы, являются неуправляемыми, и их можно было только регистрировать, поставленный эксперимент был пассивным.

Экспериментальные исследования проводились на территории ФГУ «Талицкий лесхоз». В процессе эксперимента проводилось измерение следующих параметров: ¿к - диаметр комля дерева, см; Н — высота дерева, м; с1кр - условный диаметр кроны по среднему сечению, м; а - угол наклона ствола, град; и - скорость ветра, м/с.

Результаты экспериментального исследования были обработаны общепринятыми методами математической статистики с использованием компьютерных пакетов программ. Искомая зависимость имеет вид:

у = -26,03 + 0,094rf„ + 0,043Я + 0,479^ + 0Д97а + 0,836и - 0,062^ + 0.009Я2 + + 0,23d\ - 0,049а2 + 0,092ог - 0,054^Я + 0,063^^ + 0,053^« + 0,03Ыко -- 0,009 Hd + 0,08бЯа + 0,27Яи + 0,034dn + 0,47 do + 0,049сш

(3)

Значимость полученных коэффициентов уравнения регрессии проверялась по ¿-критерию Стьюдента. Адекватность уравнения регрессии проверялось по ^-критерию Фишера. Полученное уравнение регрессии является статистически значимым при 95% вероятности.

На рис. 2, с использованием полученной регрессионной модели, построены графики отклоняющего момента в зависимости от факторов окружающей среды и параметров дерева.

3 75 i 7

|eg

Ь 6

Ё55 ¡2 5 |45

535

* ъ

CD J

"2

0 20 40

Отклоняющий момент. кНм

60

50 100 150

Отклоняющий момент, кНм

о 16 = 14 2 12 6 10 * я

ё е

а. 4 £ 2 ° 0

щ=

О 50 100150 200 250 300 350 400 450 Отклоняющий момент. кНм

Рис. 2. Графики отклоняющего момента

Результаты расчета при построении графиков отклоняющего момента показали, что основными факторами, составляющие отклоняющий момент, являются: эксцентричность кроны, наклон ствола дерева и скорость ветра. Диаметр и высота дерева не оказывают прямого влияния на величину отклоняющего момента, а действуют совместно при появлении одного или нескольких вышеперечисленных факторов.

Третья глава посвящена теоретическим исследованиям процесса валки дерева бензомоторными пилами при несплошных рубках.

При селективном изреживании и валке деревьев бензомоторными пилами на несплошных рубках вероятность повреждения деревьев, оставляемых на доращивание, в результате соударения с падающим деревом, а также возможность валки назначенных в рубку деревьев определяется степенью изреживания древостоя, точностью валки и таксационными характеристиками древостоя. Для беспрепятственной валки дерева в заданном направлении, без повреждения оставляемых на доращивание деревьев необходим достаточный просвет (площадка) между стоящими деревьями, который определяется размерами дерева, подлежащего валке: высотой и шириной его кроны. Наличие необходимого для валки деревьев просвета определяется в первую очередь исходной густотой и степенью изреживания древостоя при рубке. Вероятность беспрепятственного повала дерева при условии пуассоновского распределения числа деревьев на малых площадях составит:

Р = е (4)

где /г - высота дерева, м;

- просвет, необходимый для беспрепятственного повала дерева, м;

- площадь роста одного дерева, м2/дер.

Изучение факторов, определяющих отклоняющую силу, позволяет определить область применения различных валочных приспособлений и инструментов и планировать мероприятия, направленные на обеспечение повала дерева в заданном направлении.

По результатам расчета потребного подъемного усилия при валке дерева без учета ветровой нагрузки с наклоном ствола 5°, в зависимости от диаметра и направления отклоняющей силы, были получены значения сектора управляемой и возможной валки (табл. 1).

Таблица 1

Значения сектора валки

Тип валочного приспособления Диаметр на высоте 1,3 м, м Сектор валки, град Величина момента, кНм

управляемой возможной управляемой валки возможной валки

Гидроклин КГМ-1А 0,2-06 94 180 30 45

Гидродомкрат ДГМ-16 0,6-1,0 72 124 100 140

Балочный рычаг 0,2-0,4 36 90 8 10

Валочная вилка 0,2-0,4 36 90 8 10

Ширина недопила, удерживающая дерево в вертикальном положении и обеспечивающая направленную валку дерева, в зависимости от диаметра дерева, устанавливается с учетом прочных характеристик древесины и должна выдерживать как сжимающее усилие от веса дерева, так и усилия разрыва при внезапном смыкании стенок пропила.

Приняв гипотезу, основанную на том положении, что любая деформация растяжения и сжатия непременно сопровождается и деформацией сдвига (Перфилов М.А., Люманов Р.), определены площадь и минимальная ширина недопила в зависимости от диаметра ствола на высоте 1,3 м и

прочностных характеристик для прямостойной сосны с равномерно развитой кроной, при следующем условии:

недопил

где Мнедопил - момент от сопротивления недопила, Нм; К - коэффициент запаса прочности. Величина недопила х при растяжении и сжатии может быть рассчитана по формулам:

' Ь-Е.8 , (6)

J. b-E-z

хр = 21--а

где Ъ - высота подпила, м;

Е - модуль упругости древесины при растяжении вдоль волокон, МПа; 2 - расстояние от нейтрального слоя недопила до зоны удлинения волокон древесины, м;

S - статистический момент площади сечения растянутой зоны сегмента

недопила дерева относительно его нейтральной оси, Нм; а - глубина подпила, м; Fcx - площадь сжатия, м2;

°сж - напряжения древесины при растяжении и сжатии соответственно, МПа; с ~ ширина пропила, м.

Результаты расчета приведены в табл.2.

Таблица 2

Значения площади и ширины недопила

Диаметр дерева на высоте 1,3 м Потребная площадь поперечного сечения, м2 Потребная ширина недопила, м

зона растяжения зона сжатия зона растяжения зона сжатия

0,2 0,0053 0,0178 0,009 0,006

0,4 0,0077 0,0238 0,013 0,019

0,6 0,0113 0,0405 0,015 0,025

0,8 0,0181 0,0664 0,020 0,034

1,0 0,0202 0,0748 0,021 0,036

Направленную валку дерева, в случае если отклоняющая сила не совпадает с направлением валки, можно осуществить за счет изменения формы недопила и выполнения подпила под некоторым углом в зависимости от направления отклоняющей силы (рис. 4).

Рис. 4. Способы управления падением дерева в заданном направлении при наличии отклоняющей силы

Для осуществления направленной валки по первому способу (рис. 4а) ширина недопила со стороны действия, противоположной действия отклоняющего момента, делается больше и может быть рассчитана по формуле:

b = a + A = a + Dtga 1

D-2c-a

D

,м,

(7)

где а - ширина узкой части недопила (табл. 2), м; А - величина уширения недопила, м; с — глубина подпила, м; а - поправочный угол (рис. 4 а), град.

, {Мтю£ер -ЯШг

а - ------

Л/„

, град,

(8)

где у - угол между направлением валки и отклоняющей силы, град;

Меал - валочный момент, создаваемый валочным приспособлением, кНм.

С учетом этих формул произведем расчет параметров недопила (b и а), в зависимости от угла у между направлением валки и отклоняющей силы, при следующих условиях: 1) угол наклона ствола 5°; 2) ширина недопила а = гам (табл. 2). Результаты расчета представлены на рис. 5.

40 50 60 70 80 90 100 110 Диаметр дерева, см

40 S0 60 70 ВО 90 100 110 Диаметр дерева, см

б

Рис. 5. Графики определения параметров недопила при наклоне дерева 5й и ширине недопила а = min: а - зависимость угла а от угла у и диаметра дерева; б - зависимость ширины недопила от угла а и диаметра дерева

На рис. 6а, по результатам расчета, изображен график потребного подъемного усилия в зависимости от величины и направления отклоняющей силы, при наклоне дерева 5°.

При осуществлении направленной валки по второму способу, когда отклоняющий момент валки действует под некоторым углом к направлению валки, необходимо повернуть дно подпила недопила на угол ß (рис. 46), который может быть рассчитан по следующей формуле:

, f Mo,a.öep Sinr . = arctg --f-sin (p

\ M,„,

град,

(9)

где ф - угол между направлением валки и направлением валочного усилия, град.

условии

Результаты расчета корректирующего угла при ии а = Ъ (табл. 2) представлены на рис. 6б.

наклоне дерева 5 и

20 30 40 50 60 ТО 80 90.100 110 Диаметр дергва, см а

Диаметр дерева, см

б

Рис. 6. График зависимости: а - потребного подъемного усилия от диаметра дерева и угла у; б - угла ß при наклоне дерева 5 от диаметра дерева

Комбинированный способ (рис. 4в) сочетает в себе уширение недопила с поворотом дна подпила и позволяет в некоторой степени ликвидировать недостатки предыдущих способов. Зависимость углов а и ß от угла у представлена на рис. 7, при следующих условиях: 1) угол наклона дерева 5 ; 2) ишрина недопила а = min (табл. 2).

О Ю 20 30 40 50 Б0 Поправочный угол а., град

Рис. 7. График зависимости углов а и Р от угла у при наклоне дерева 5°

Комбинированный способ управления падением дерева (рис. 4в) позволяет снижать вероятность скола и усилие сталкивания дерева с пня.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию факторов, влияющих на точность валки, и обоснованию способов управляемой валки бензиномоторными пилами.

Взаимодействие применяемых механизированных инструментов и валочных приспособлений с деревом представляет собой сложный механический и технологический процесс, на который оказывают влияние многочисленные факторы, зависящие от особенностей дерева как объекта труда (диаметр дерева, порода древесины, направление и величина угла наклона ствола, характер развития кроны, форма сечения ствола в плоскости спиливания), влияния окружающей среды (сила и направление ветра), способа и применяемых инструментов, производящих валку (мощность двигателя, вес, грузоподъемность, высота подъема комля, удобство расположения отдельных узлов пилы, шум и вибрация пилы, качество заточки пильной цени), а также реакции и квалификации вальщика. Все они находятся в тесной взаимосвязи.

Основная цель исследования заключалась в определение угла отклонения дерева от заданного направления валки в зависимости от факторов окружающей среды, параметров предмета труда и технологических факторов.

Эксперимент проводился на территории ФГУ «Талицкий лесхоз» и Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета. В процессе эксперимента проводилось измерение следующих параметров: с1к - диаметр дерева в месте срезания, см; Н - высота дерева, м; - условный диаметр кроны по среднему сечению, м; я, - глубина подпила, м; а2 - ширина перемычки, м; а, - угол наклона дерева, град; и ~ скорость ветра, м/с.

Результаты экспериментального исследования были обработаны стандартными пакетами программ, реализующими общепринятые методы математической статистики. Искомая зависимость имеет вид:

у = 3,632 + 0,275^, -0Д07^ + 0Д23а, -0,065а2 + 0,076а, + 0,452г; + 0Д17^2 -ОДЗЗ^2 -

-0,054а,2 -0Д08а2 -0,005а,2 -0,054и2 -0,042<*„Я-0,023<а2 -0,042^,0-0,014^/^ - ^

- 0Д39Яа, + 0,360Яа2 - 0,295#а, + 0,034Яо - 0,048^«, + 0Д92^а2 + 0,059^ а, -

- 0,040й^и + 0,0820,^2 - 0Д02а2а, + 0Д62а21> - 0,023а, и

Полученное уравнение регрессии является статистически значимым при 95% вероятности.

На рис. 8 с использованием полученной регрессионной модели построены графики зависимости угла отклонения от заданного направления валки, от природно-производствешшх факторов.

Результаты расчета при построении графиков отклонения дерева от заданного направления валки показали, что основными факторами, определяющими отклонение, являются: диаметр дерева в месте срезания, эксцентричность кроны, наклон ствола дерева, скорость ветра, глубина подпила и ширина недопила. На практике, из всех вышеперечисленных факторов, влияющих на точность валки, управлять падением дерева можно только двумя последними факторами, т.к. все остальные носят случайный характер.

_ 2.25

0 ^

§ £ 20 х г

1 г 15

в к § 1 10

5

О

с §

© гэ * §

10 20 . 30 Глубина подпила, см

ь а. 35

« =- 30

1 I 25 1 £ 20 I I 15

С А)

с 5 10

с а

£ 2 5

О

4 5 В 7 Ширина недопила, см

Ж

1 2 3 4 5 6 Наклон ствола дерева, град

2 3 4 5 Б 7 Скорость ветра, м/с

Рис. 8. Графики зависимости отклонения дерева от заданного направления валки

Наличие деревьев, поваленных с отклонением от заданного технологией направления, влияет как на сохранение лесной среды, так и на производительность лесозаготовительных работ.

Результаты хронометражных наблюдений за валкой древостоя приведены в табл. 3.

Таблица 3

Данные наблюдений за валкой древостоя

Показатели Ед. изм. Значение показателей

Деревья, подлежащие валке %. 20

Средний объем хлыста м3 1,05

Объем валки м3 242,55

Продолжительность операций:

- время валки; мин/% 358,8/46

- переходы от дерева к дереву; мин/% 215,1/27

- подготовка дерева к валке; мин/% 38,5/5

- снятие зависших деревьев; мин/% 58,8/7

- организационные простои. мин/% 114,2/15

Продолжение табл, 3

Количество зависших деревьев % 15

Общее время валки мин/% 785,6/100

Время на валку 1 м"1 древесины мин. 1,9

Сменная производительность: - с учетом времени на снятие зависших деревьев; - с учетом дополнительных затрат времени на валку деревьев с отклоняющей силой; - в насаждении без поврежденных деревьев. м3/% . м3/% м3/% 112/88 120/94 128/100

При выборочных рубках интенсивностью 30% норма выработки при валке леса бензопилой МП-5 «Урал-2» с объемом хлыста 0,76-1,1 м3 составляет 128 м в смену. Фактическая выработка на пробных площадях (табл. 3) составила 88% от норматива, т.е. производительность труда на валке снизилась на 12%.

Количество повреждений и характер их распределения обусловлены технологическими особенностями несплошлых рубок (выборка древостоя в несколько приемов, направленный повал деревьев, повышенные требования к сохранению подроста и технике безопасности). На повреждение растущих деревьев оказывают значительное влияние квалификация вальщика и ряд показателей, характеризующих форму дерева, его состояние и расположение. Результаты наблюдений за повреждаемостью оставляемых на доращивание деревьев в процессе валки деревьев приведены в табл. 4:

Проводя анализ табл. 4 можно утверждать, что при валке 2 клейменых деревьев происходит повреждение 1 оставляемого на доращивание дерева. К наиболее часто встречающимся повреждениям в результате неточной валки деревьев относятся деревья с ошмыгом кроны и обломом вершины или ствола.

Таблица 4

Характеристика повреждений оставляемого на доращивание древостоя в результате валки деревьев

Категория повреждений Ед. изм. Значения

показателей

1. Всего оставляемых деревьев шт. 1308

2. Количество клейменых деревьев шт. 231

3. Повреждения на ватке:

а) наклон ствола шт. 17

б) обдир ствола пгг. 12

в) ошмыг кроны шт. 46

г) облом вершины или ствола шт. 29

4. Итого повреждений на валке шт. 104

5. Отношение числа поврежденных деревьев на 45

валке деревьев к числу клейменых деревьев %

Пятая глава посвящена исследованию проблемы повреждаемости оставляемых на доращивание деревьев и подроста. Приведена экономико-математическая оценка рисков при выполнении несплошных рубок. За основу взята экономическая модель процессов лесозаготовок и лесовосста-

новления (Тихомиров Н.П. и др), которая представляет собой сумму затрат па выполнение работ и учитывает ущерб в результате снижения эффекта рубок главного пользования и рубок ухода за счет неправильного или некачественного их выполнения.

Хозяйственный ущерб вследствие неправильного или некачественного выполнения несплошных рубок будет выражаться в потере прироста и снижении качества стволовой древесины в результате образования гнилей. В общем виде хозяйственный ущерб можно рассматривать как сумму потерь от указанных причин и оценивать по формуле:

ся=сяк+с;, (11)

где С" - потери за счет снижения качества древесины;

С" - потери за счет снижения прироста.

Вследствие механического повреждения при несплошных рубках ствола и кроны у деревьев и оставляемого на доращивание подроста происходит снижение приростов по диаметру и высоте. Установлено (Соколов A.B.), что вследствие неправильного или некачественного выполнения несплошных рубок потери объемного прироста отдельно взятого дерева достигают 7-8 %. На рис. 9 а изображен график результата теоретического расчета потери прироста древостоя на 1 га от проведения несплошных рубок.

Потери прибыли за счет снижения качества древесины были определены экспериментально (рис. 9 б). На территории Ясашинского лесничества (ЗАО Фанком, Свердловская обл., Алапаевский район, п. Верхняя Синя-чиха) было заложено согласно требованиям ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки» и ОСТ 56-44-80, 12 постоянных пробных площадей, пройденных рубками ухода, и выполнен расчет выхода деловой древесины в каждом выделе по каждой породе с учетом поврежденных при валке деревьев.

с Доля поврежденных деревьев на 1 га, % Доля поврежденных деревьев на 1 га, %

а б Рис. 9. Графики: а - потери прироста древостоя от проведения несплошных рубок; б - потери прибыли от реализации продукции:----

теоретические данные;--экспериментальные данные

Для оценки суммарной потери прибыли, возникающей от несплошных рубок, произведен расчет товарной продукции с использованием коэффициентов максимального выхода сортиментов (Прешкин Г.А., Солда-тов A.B.). В основу определения ресурсов пиловочного сырья положена

методика расчета выхода круглых лесоматериалов при специализированной раскряжевке хлыстов.

Увеличение точности валки не всегда способно обеспечить беспрепятственную валку деревьев, особенно при рубках малой интенсивности. Поэтому, обоснование технологии несплошной рубки, при которой повышается вероятность беспрепятственной валки, является одним из путей решения проблемы повреждаемости деревьев при валке леса и формирования высококачественных древостоев.

Эта цель может быть достигнута формированием древостоя ячеистой структуры (патент на изобретение №2293462), представленной на рис. 10.

На рис. 11 изображен график суммарных экономических потерь, возникающих при валке с повреждением оставляемых на доращивание деревьев, а также при валке деревьев с учетом результатов проведенных исследований.

Рис. 10. Способ разработки пасеки несплошными рубками: 1 - трелевочный волок; 2 - полупасеки; 3,4,5,7,9 - формируемый коридор; 6,8 -рабочая позиция

15000 —......-......................------------------------—.........

ю

Доля поврежденных деревьев на 1 га. %

Рис. 11. Суммарные потери прибыли от реализации продукции: при валке по предложенной технологии; в - при валке без повреждения древостоя с учетом предложенных рекомендаций; ■ - при валке с повреждением древостоя

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. При несплошных рубках валка деревьев бензомоторными пилами с использованием валочных инструментов и приспособлений приводит к отклонению от заданного направления валки около 15% деревьев более чем на 5 вследствие действия отклоняющих сил и ошибок вальщика.

2. Отклонение деревьев от заданного технологией направления снижает выработку на валке за счет дополнительных затрат времени на снятие «зависших» деревьев. Наличие 15% деревьев, поваленных с отклонением от заданного технологией направления, снижает фактическую выработку при несплошных рубках на 12%.

3. При валке 1 дерева, назначенного в рубку, вероятность повреждения 1 из оставляемых на доращивание деревьев составляет около 50%. К наиболее часто встречающимся повреждениям в результате неточной валки деревьев относятся деревья с ошмыгом кроны (44%) и обломом вершины или ствола (28%).

4. В условиях проведения эксперимента установлена встречаемость деревьев с наклоном ствола и эксцентрично развитой кроной. Отклонение в 0°имеют 30% деревьев, в Г-24%, в 2°- 17%, в 3°- 13%,в 4°- 10%,в 5° - 4% и >5 - 2%. Деревья с равномерно развитой кроной составляют 69%. Количество наклоненных с эксцентрично развитой кроной деревьев составляет 22%.

5. Отклоняющий момент, действующий на дерево, возникает из отклоняющих моментов от эксцентричности кроны и наклона дерева.

Отклоняющий момент от эксцентричности кроны возникает, когда разность между большим и меньшим радиусами миделя составляет более 3 м. При эксцентричности кроны сосны 5 м величина отклоняющего момента от эксцентричности кроны может составлять до 30 кНм.

Отклоняющий момент от наклона ствола при наклоне дерева 5° может составлять 15-30 кНм.

6. Влияние ветровой нагрузки на величину отклоняющего момента наиболее существенно. При скорости ветра 10 м/с отклоняющий момент от ветровой нагрузки для сосны, в зависимости от высоты, может составлять 170-220 кНм.

7. Для управления валкой дерева могут быть использованы следующие способы: придание клиновидной или трапециидальной формы недо-пилу; поворот дна подпила; комбинированный способ. При этом сектор управляемой и возможной валки, а также угол уншрения и поворота одной из сторон недопила устанавливаются с учетом применяемых валочных приспособлений и прочных характеристик породы дерева.

При валке сосны эти способы могут быть использованы при значении отклоняющего момента от 0 до 45 кНм при использовании гидроклина КГМ-1А и от 45 до 140 кНм - гидродомкрата ДГМ-16, при этом сектор управляемой и возможной валки для гидроклина КГМ-1А составит до 94 и до 180 , для гидродомкрата ДГМ-16 - до 72 и до 124 соответственно.

При управлении валкой дерева за счет поворота ^на подпила, угол поворота недопила может составлять до 6 (КГМ-1А)и8 (ДГМ-16).

При управлении валкой дерева по комбинированному способу угол уширения и поворота недопила может составлять 5° и 1°(КГМ-1А), 11 и 3° (ДГМ-16Í

8. При управлении падением дерева в направлении валки за счет придания клиновидной или трапециидальной формы недопилу угол уширения одной из его сторон может составлять до 12 (КГМ-1А), 18° (ДГМ-16), что составит при диаметрах от 20 до 100 см от 0,02 до 3,82 см. Во избежание скола, при диаметрах дерева от 50 см, рекомендуется делать недопил клиновидной формы, т.к. волокна древесины на растяжение имеют большую прочность чем на скалывание.

9. Хозяйственный ущерб вследствие неправильного или некачественного выполнения несплошных рубок выражается в потере прироста и снижении качества стволовой древесины в результате образования гнилей. При 5%-ном повреждении древостоя потери прироста к следующему или окончательному приему рубок составляют менее 1м на 1 га, или 13 руб. в денежном эквиваленте, при этом потери качества древесины могут достигать 7,8 тыс. руб. на 1 га.

10. Выполнение технологических элементов валки с учетом отклоняющей силы позволит осуществлять направленную валку и снизить повреждаемость оставляемых на доращивание деревьев до 3 раз.

11. Разработка лесосеки при несплошных рубках разрубкой коридоров под углом к волоку и формирования мозаичной структуры насаждения, позволяет изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и снижать повреждения элементов формируемого насаждения до 3,5 раз.

Основные результаты изложены в следующих работах

1. Мехренцев A.B. Экспериментальные исследования механизированных валочных клиньев [Текст] / A.B. Мехренцев, В.В. Иванов, О.И. Зырянов, П.И. Климов, П.А. Лобашов // Материалы науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. -Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург. - 2004. - С. 89-93.

2. Герц Э.Ф. Система рубок на лесотипологической основе для уральского региона [Текст] / Э.Ф. Герц, ÍO.H. Безгина, В.В. Иванов, A.C. Залесов // Лесной журнал. - 2005. № 3 - С. 59-64.

3. Герц Э.Ф. Комплексное исследование применяемого валочного оборудования при помощи имитационного моделирования [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Материалы науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург. - 2005. - С. 149-150.

4. Иванов В.В. Исследования влияния природнопроизводственных факторов на точность валки [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Материалы II науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург. -2006.-С. 131-133.

5. Иванов В.В. Повышение эффективности технологий несплошных рубок с сохранением компонентов леса [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Материалы II науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Урал. гос. лесотехн. ун-т. -Екатеринбург. - 2006. - С. 133-136.

6. Иванов В.В. Совершенствование технологий несплошных рубок с сохранением компонентов леса [Текст] / В.В. Иванов // Материалы международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса». - Вологод. гос. техн. ун-т. - Вологда. - 2006. - С. 24-28.

7. Иванов В.В. Сохранение компонентов окружающей среды как следствие использования ресурсосберегающих технологий заготовки леса [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Материалы докладов X Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов "Проблемы безопасности

современного мира: средства защиты и спасения" "Безопасность 06". - Иркутск: Изд-воИрГТУ. - 2006?Т. 1. - С. 275-277.

8. Иванов В.В. Направленная валка как основа повышения лесоводствен-но-экологической эффективности несплошнмх рубок [Текст] / В.В. Иванов // Материалы всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоретет-ному направлению «Рациональное природопользование». - Яросл. гос. ун-т. -Ярославль. - 2006. - С. 72-76.

9. Иванов В.В. Влияние раскряжевки дерева у пня на сохранность компонентов леса [Текст] / В.В. Иванов // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века. Труды евразийского симпозиума. Екатеринбург. -2006.-С. 28-30.

10. Иванов В.В. Некоторые особенности валки дерева бензиномоторной пилой при несплошных рубках [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Лесной вестник. - 2007. № 8-С. 118-123.

11. Патент на изобретение РФ № 2293462, МПК A01G 23/02. Способ разработки лесосеки при несплошных рубках / A.B. Мехренцев, Э.Ф. Герц, В.В. Иванов (Россия). -№ 2005100320/12; Заявлено 20.06.2006. Опубл. 20.02.2007. -7 с.

12. Герц Э.Ф. Расчет вероятности повреждения компонентов леса при механизированной валке [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Урал промышленный

- Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: Сб. матер. VI междунар. науч.-техн. конф. - Урал. гос. лесотехн. ун-т.

- Екатеринбург. - 2007. - С. 226-229.

13. Иванов В.В. Экспериментальные исследования отклоняющей силы, действующей на дерево и влияющая на точность валки [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России. Материалы III всероссийской научн.-техн конф. - Урал. гос. лесотехн. ун-т. Екатеринбург. - 2007.4.1. - С. 263-266.

14. Иванов В.В. Определение оптимальных параметров механизированной валки при наличии отклоняющей силы [Текст] /В.В. Иванов П Материалы международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса». - Вологда: ВоГТУ. - 2007. - С. 32-34.

15. Иванов В.В. Влияние несплошных рубок на качество древесного сырья [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России. Материалы IV всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. - Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург. - 2008. 4.2. - С. 260-263.

16. Иванов В.В. Экономическая оценка хозяйственного ущерба, возникающего от проведения несплошных рубок [Текст] / Э.Ф. Герц, В.В. Иванов // Лесной вестник. - 2008. № 3 - С. 163-169.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д 212.220.03 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д.5, Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им. С.М. Кирова, Ученый Совет. Факс: (812) 550-07-91.

ИВАНОВ ВИКТОР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 30.06.09. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 128. С 8а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности несплошных технологий рубок главного и промежуточного пользования.

1.2. Управление процессом валки дерева.

1.3. Критерии оценки возникающего ущерба при проведении несплоншых рубок.

1.4. Возникновение ущерба при проведении несплоншых рубок.

Задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ДЕРЕВО.

2.1. Механизм образования в процессе роста дерева отклоняющей силы.

2.2. Обоснование вида эксперимента. Выбор факторов определяющих отклоняющую силу, действующую на дерево.

2.3. Выбор регрессионной модели.

2.4. Методика проведения эксперимента.

2.5. Характеристика экспериментального участка. Результаты эксперимента.

2.6. Статистические оценки результатов эксперимента.

2.7. Построение математической модели.

2.8. Оценка точности, значимости коэффициентов регрессии и интерпретация результатов.

2.9. Проверка адекватности математической модели.

Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВАЛКИ ПРИ НЕСПЛОШНЫХ РУБКАХ.

3.1. Вероятность первичного повреждения дерева при валке.

3.1.1. Математическая модель вероятности беспрепятственной валки деревьев в секторе бензиномоторными пилами.

3.1.2. Статистические модели рисков повреждения деревьев в результате отклонения от заданного направления валки.

3.2. Динамика повала дерева при наличии отклоняющей силы.

3.2.1. Математическая модель движения падающего дерева под действием отклоняющей силы.

3.2.2. Управлением падением дерева в процессе валки.

Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ТОЧНОСТЬ ВАЛКИ.

4.1. Экспериментальные исследования.

4.1.1. Обоснование вида эксперимента. Выбор факторов определяющих точность валки.

4.1.2. Выбор регрессионной модели.

4.1.3. Методика проведения эксперимента.

4.1.4. Характеристика экспериментального участка.

Результаты эксперимента.

4.1.5. Статистические оценки результатов эксперимента.

4.1.6. Построение математической модели.

4.1.7. Оценка точности, значимости коэффициентов регрессии и интерпретация результатов.

4.1.8. Проверка адекватности математической модели.

4.2. Результаты изучения направленной валки деревьев.

4.2.1. Технологические показатели санитарных рубок и рубок ухода.

4.2.2. Повреждаемость оставляемых на доращивание деревьев в процессе механизированной валки.

Выводы.

5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УЩЕРБА ВОЗНИКАЮЩЕГО ОТ ПРОВЕДЕНИЯ НЕСПЛОШНЫХ

РУБОК.

5.1. Методологический подход к определению ущерба возникающего при несплошных рубках.

5.2. Экономическая модель оценки эффективности проведения несплошных рубок.

5.2.1. Потери прибыли за счет снижения прироста.

5.2.2. Потери прибыли за счет снижения качества древесины.

5.3. Обоснование технологии беспрепятственной валки при несплошных рубках.

Выводы.

Актуальность темы. В комплексе мероприятий, обеспечивающих рациональное, неистощительное и непрерывное использование лесных ресурсов, повышение продуктивности лесов и эффективное их восстановление, особое значение имеют способы несплошных рубок главного и промежуточного пользования. Основная задача этих рубок заключается в изменении хода естественного развития лесонасаждений и отдельных деревьев в желаемом направлении. Кроме того, несплошные рубки являются дополнительным источником древесины, общий объем которой к возрасту главной рубки составляет величину, равную примерно запасу спелого леса.

Технологические процессы несплошных рубок предполагают строгую технологическую дисциплину и более высокую технику выполнения приемов работы по сравнению со сплошными, оказывают особое воздействие на лесную экосистему, и при несоответствии способу рубок или лесорастительным условиям могут наблюдаться отрицательные явления в результате повреждения элементов леса. При проведении несплошных рубок, в результате повреждения или уничтожения подроста и деревьев, оставляемых на доращиваниё, возможно ухудшение качества выращиваемой древесины, снижение приростов, увеличение сроков лесовосстановления, ухудшение породного состава. Актуальность этой проблемы определяет необходимость исследований направленной валки деревьев.

Существующая практика валки дерева бензиномоторной пилой и технологии проведения несплошных рубок недостаточное внимание уделяет проблемам сохранности оставляемых на доращиваниё деревьев и подроста. При этом не в полной мере учитывается влияние таких факторов, как наклон ствола, эксцентричность кроны и направление и сила ветра, влияющих на точность валки. В результате, большинство деревьев отклоняются от заданного направления валки, что является причиной повреждения оставляемых на доращиваниё деревьев и подроста. Несмотря на широту и глубину выполненных в этой области исследований, в них недостаточно изучены вопросы влияния природно-производственных факторов на процесс валки, а также вероятности и последствий повреждения элементов леса при несплошных рубках. Поэтому исследование и разработка технологии направленной валки деревьев, отвечающей всем требованиям, предъявляемым к ведению лесозаготовок, является актуальной.

Цель исследования. Повышение эффективности технологий несплошных рубок при механизированной валке, путем научно обоснованного комплекса мероприятий, снижающих вероятность повреждения элементов леса.

Объект исследования. Технологический процесс направленной валки деревьев бензиномоторными пилами при несплошных рубках главного и промежуточного пользования.

Предмет исследования. Производственные параметры механизированной валки.

Методы исследования. Теория вероятностей, теория нечетких множеств, элементы риск — анализа, математическое моделирование, регрессионный анализ, натурные экспериментальные исследования (пассивные эксперименты).

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается адекватностью полученных математических моделей базирующейся на значительном экспериментальном материале, собранном на временных и постоянных пробных площадях. Результаты исследований обработаны общепринятыми методами математической статистики с использованием компьютерных пакетов программ.

Основные научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

1. Методика оценки отклонения дерева от заданного направления валки под действием отклоняющей силы.

2. Математические модели и методика оценки технологических элементов процесса валки дерева бензиномоторными пилами, позволяющих повысить ее точность, с целью предотвращения возможных повреждений элементов леса.

3. Способ разработки лесосеки при несплошных рубках, позволяющий изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и минимизировать повреждения элементов формируемого насаждения.

Научная новизна работы. Разработана методика расчета величины отклоняющей силы, отличающаяся от известных тем, что позволяет определить точность валки и отклонение дерева от заданного направления валки.

Разработана математическая модель оценки вероятности беспрепятственной валки дерева бензиномоторной пилой и прогнозирования повреждения деревьев при несплошных рубках, отличающаяся от известных тем, что позволяет обеспечивать максимальную сохранность оставляемой части древостоя и других элементов леса.

Значимость для теории и практики.

Для теории имеет значение:

- методика оценки отклонения дерева от заданного направления валки под действием отклоняющей силы;

- математические модели и методика оценки технологических элементов процесса валки дерева бензиномоторными пилами, позволяющих повысить ее точность, с целью предотвращения возможных повреждений элементов насаждения.

Для практики имеет значение:

- рекомендации по осуществлению выбора оборудования и контроля квалификации исполнителей, необходимые для выборочной валки деревьев с заданными технологическими параметрами;

- рекомендации по повышению точности направленной валки, позволяющие снизить степень повреждения элементов древостоя при несплошных рубках;

- способ разработки лесосеки при несплошных рубках, позволяющий изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и минимизировать повреждения элементов формируемого насаждения.

Личный вклад автора. Все работы по теме диссертации (разработка математических моделей и программно-методических положений, обобщение результатов предыдущих исследований, сбор, обработка и анализ экспериментальных материалов) осуществлены автором лично или при его непосредственном участии и руководстве.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и обсуждались на:

- всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов (УГЛТУ) в 2004-2008 гг.;

- международной научно-технической конференции: «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (УГЛТУ) в 2005, 2007 г.;

- всероссийской конференции аспирантов и студентов по приоритетному направлению «Рациональное природопользование» (ЯрГУ) в 2005-2006 гг. (г. Ярославль);

- Первом Российском научном форуме «Демидовские чтения»: Демидовские чтения на Урале (УрГУ) в 2006 г. (г. Екатеринбург);

- международном евразийском симпозиуме «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века» (УГЛТУ) в 2006-2007 гг.

Результаты работы были отмечены медалью по итогам открытого конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации, 2005 г. (г. Москва) и 7 дипломами региональных и всероссийских конкурсов.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 16 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендуемых ВАК России, и одном патенте на изобретение (№2293462).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников литературы, включающего 196 наименований, в том числе 23 наименований зарубежных авторов. Имеет общий объем 219 машинописных страниц, содержит 45 рисунков, 32 таблицы, 7 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. При несплошных рубках валка деревьев бензомоторными пилами с использованием валочных инструментов и приспособлений приводит к отклонению от заданного направления валки около 15% деревьев более чем на 5 0 вследствие действия отклоняющих сил и ошибок вальщика.

2. Отклонение деревьев от заданного технологией направления снижает выработку на валке за счет дополнительных затрат времени на снятие «зависших» деревьев. Наличие 15% деревьев, поваленных с отклонением от заданного технологией направления, снижает фактическую выработку при несплошных рубках на 12%.

3. При валке 1 дерева, назначенного в рубку, вероятность повреждения 1 из оставляемых на доращивание деревьев составляет около 50%. К наиболее часто встречающимся повреждениям в результате неточной валки деревьев относятся деревья с ошмыгом кроны (44%) и обломом вершины или ствола (28%).

4. В условиях проведения эксперимента установлена встречаемость деревьев с наклоном ствола и эксцентрично развитой кроной. Отклонение в 0° имеют 30% деревьев, в 1° - 24%, в 2° - 17%, в 3° - 13%, в 4° - 10%, в 5° - 4% и >5° - 2%. Деревья с равномерно развитой кроной составляют 69%. Количество наклоненных с эксцентрично развитой кроной деревьев составляет 22%.

5. Отклоняющий момент, действующий на дерево, возникает из отклоняющих моментов от эксцентричности кроны и наклона дерева.

Отклоняющий момент от эксцентричности кроны возникает, когда разность между большим и меньшим радиусами миделя составляет более 3 м. При эксцентричности кроны сосны 5 м величина отклоняющего момента от эксцентричности кроны может составлять до 30 кНм.

Отклоняющий момент от наклона ствола при наклоне дерева 5° может составлять 15-30 кНм.

6. Влияние ветровой нагрузки на величину отклоняющего момента наиболее существенно. При скорости ветра 10 м/с отклоняющий момент от ветровой нагрузки для сосны, в зависимости от высоты, может составлять 170220 кНм.

7. Для управления валкой дерева могут быть использованы следующие способы: придание клиновидной или трапециидальной формы недопилу; поворот дна подпила; комбинированный способ. При этом сектор управляемой и возможной валки, а также угол уширения и поворота одной из сторон недопила устанавливаются с учетом применяемых валочных приспособлений и прочных характеристик породы дерева.

При валке сосны эти способы могут быть использованы при значении отклоняющего момента от 0 до 45 кНм при использовании гидроклина КГМ-1А и от 45 до 140 кНм — гидродомкрата ДГМ-16, при этом сектор управляемой и возможной валки для гидроклина КГМ-1А составит до 94° и до 180°, для гидродомкрата ДГМ-16 — до 72° и до 124° соответственно.

При управлении валкой дерева за счет поворота дна подпила, угол поворота недопила может составлять до 6° (КГМ-1 А) и 8° (ДГМ-16).

При управлении валкой дерева по комбинированному способу угол уширения и поворота недопила может составлять 5° и 1° (КГМ-1 А), 11° и 3° (ДГМ-16).

8. При управлении падением дерева в направлении валки за счет придания клиновидной или трапециидальной формы недопилу угол уширения одной из его сторон может составлять до 12° (ЮГМ-1 А), 18° (ДГМ-16), что составит при диаметрах от 20 до 100 см от 0,02 до 3,82 см. Во избежание скола, при диаметрах дерева от 50 см, рекомендуется делать недопил клиновидной формы, т.к. волокна древесины на растяжение имеют большую прочность чем на скалывание.

9. Хозяйственный ущерб вследствие неправильного или некачественного выполнения несплошных рубок выражается в потере прироста и снижении качества стволовой древесины в результате образования гнилей. При 5%-ном повреждении древостоя потери прироста к следующему или окончательному приему рубок составляют менее 1 м на 1 га, или 13 руб. в денежном эквиваленте, при этом потери качества древесины могут достигать 7,8 тыс. руб. на 1 га.

10. Выполнение технологических элементов валки с учетом отклоняющей силы позволит осуществлять направленную валку и снизить повреждаемость оставляемых на доращиваниё деревьев до 3 раз.

11. Разработка лесосеки при несплошных рубках разрубкой коридоров под углом к волоку и формирования мозаичной структуры насаждения, позволяет изреживать полупасеки с заданной интенсивностью и снижать повреждения элементов формируемого насаждения до 3,5 раз.

1. Абрамова, Л.П. Лесоводственно-экологические требования к лесопользованию Текст.: лекции / Л.П. Абрамова, С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехи. ун-т. 2005. 89 с.

2. Абросимов, В.Н. Возобновительные процессы и состояние подроста при постепенных рубках в сосняках Мещерской низменности Подмосковья Текст.: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. М., 1967. 34 с.

3. Абрикосов, А. Березовая волна Текст. / А. Абрикосов // Квант. 2002. № 5. С. 2-6.

4. Агатьев, В.В. Проблемы рационального управления использованием природных ресурсов (на примере лесопользования) Текст. /В.В. Агатьев. М.: ООО «Паритет Граф», 2001. 264 с.

5. Аглиулин, Ф.В. Ельники Волжско-Камского региона и интенсификация хозяйства в них Текст. / Ф.В. Аглиулин. Саранск. 1991. 172 с.

6. Аглиулин, Ф.В. Восстановление хвойных пород при разработке лесосек способом узких лент Текст. / Ф.В. Аглиулин //Лесн.хоз-во. 1980. №8. С. 23-25.

7. Аглиулин, Ф.В. Постепенные рубки в Сосняках Среднего Поволжья Текст. / Ф.В. Аглиулин, Н.С. Леонтьев // Лесное хозяйство. 1969. №5. С.81-82.

8. Акубардия, И.Д. Исследование и разработка технологии направленной валки в горных условиях Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1983. 16 с.

9. Алексеев, А.С. Устойчивое управление лесным хозяйством: научные основы и концепции Текст.: учебное пособие / А.С. Алексеев, С. Келломя-ки, А.В. Любимов, X. Паюйя и др.; под общ. ред. А.В. Селиховкина; СПб ГЛТА, 1998. 222 с.

10. Алябьев, В.И. Оптимизация производственных процессов на лесозаготовках Текст. / В.И. Алябьев. М.: Лесная промышленность. 1977. 248 с.

11. Анисимов, Г.М. Основы научных исследований Текст.: учебное пособие / Г.М. Анисимов. Л.: ЛТА. 1983. 72 с.

12. Антанайтис, В.В. Прирост леса Текст. / В.В. Антанайтис, В.В. Загреев. М. 1969. 240 с.

13. Анучин, Н.П. Лесовосстановительные и санитарные рубки Текст. / Н.П. Анучин // Лесное хозяйство. 1978. № 9. С. 22-27.

14. Анучин, Н.П. Лесная таксация Текст.: учебник для вузов / Н.П. Анучин. М. 1982. 552 с.

15. Атрохин, В.Г. Основы лесоводства и лесной таксации Текст. / В.Г. Атро-хин; под ред. В.Ф. Кашлев. М.: Лесная промышленность. 1964. 342 с.

16. Атрохин, В.Г. Рубки ухода и промежуточное лесопользование Текст. /

17. B.Г. Атрохин, И.К. Иевинь; под ред. Ю.М. Максимова. М.: Агропромиз-дат, 1985. 255 с.

18. Барановский, В.А. Системы машин для лесозаготовок Текст. / В.А. Барановский, P.M. Некрасов. М.: Лесная промышленность. 1977. 248 с.

19. Бахтин, А.А. Рост ели и березы в смешанных древостоях Текст. / А.А. Бахтин // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Рациональное использование и воспроизводство лесных ресурсов. Л.: ЛТА. 1988.1. C. 26-30.

20. Бит, Ю.А. Практическое руководство по лесозаготовке Текст. / Ю.А. Бит. СПб.: ПрофиКС. 2002. 272 с.

21. Бобруйко, Б.И. Экономическая оценка леса по потребительской стоимости Текст. / Б.И. Бобруйко // Лесное хозяйство. 1988. №10. С. 2-5.

22. Большаков, А.С. Основы организации воспроизводства и использования лесных ресурсов при устойчивом управлении лесами Текст.: монография / А.С. Большаков. Сыктывкар: С ЛИ. 2004. 206 с.

23. Бурдуков, Г.Н. Об учете подроста при отводе лесосек и на вырубках Текст. / Г.Н. Бурдуков // Лесное хозяйство. 1971. № 3. С. 57.

24. Буровская, Е.В. Сохранять подрост на лесосеках Текст. / Е.В. Буровская, А.И. Исаев, Т.Л. Золотуева // Лесное хозяйство. 1978. № 1. С. 37-39.

25. Бурхин, Н.П. Механизированные постепенные рубки в Бузулукском бору Текст. / Н.П. Бурхин // Сборник работ по лесному хозяйству. Челябинск. 1974. Вып. 3. С. 20-44.

26. Бурхин, Н.П. Механизированные постепенные рубки в сосняках юго-востока Европейской части РСФСР Текст. / Н.П. Бурхин // Проблемы улучшения качественного состава и повышения продуктивности насаждений. М. 1974. С. 8-17.

27. Бурхин, Н.П. Развитие подроста и микроклимат при группово-постепенных рубках в Бузлукском бору Текст. / Н.П. Бурхин // Лесное хозяйство. 1970. № 3. С. 33-36.

28. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем Текст. / Н.П. Бусленко. 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1978. 399 с.

29. Буш, К.К. Экологические и технологические основы рубок ухода Текст. / К.К. Буш, И.К. Иевинь. Рига: Зинатне, 1984. 172 с.

30. Ваганов, Е.А. Анализ роста дерева по структуре годичных колец Текст. / Е.А. Ваганов, И.А. Терехов. Новосибирск. 1977. 96 с.

31. Валяев, В.Н. Текущий прирост — критерий обоснования несплошной рубки Текст. / В.Н. Валяев // Лесное хозяйство. 1973. № 10. С. 14-18.

32. Валяев, В.Н. Выборочные и постепенные рубки в сосновых лесах Карелии Текст. / В.Н. Валяев, М.С. Синькевич, Н.И. Рябинин // Лесное хозяйство. 1971. № 1. С. 32-34.

33. Великжанин, П.И. Экономическое обоснование выбора способов лесо-восстановления на Урале Текст. / П.И. Великжанин, Р.П. Исаева, Н.А. Луганский // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1972. Вып. 7. С. 80-87.

34. Вентцель, Е.С. Прикладные задачи теории вероятности Текст. / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Радио и связь, 1983. 416 с.

35. Власов, Б.Е. Экономико-математическое моделирование в лесопользовании Текст. / Б.Е. Власов // Лесное хозяйство. 1990. № 12. С. 28-31.

36. Вестерлюнд, И. Механические повреждения корней и почвы Текст. / И. Вестерлюнд // Лесное хозяйство. 1988. №6. С. 55-56.

37. Виногоров, Т.К. Лесосечные работы Текст. / Т.К. Виногоров. М.: Лесная промышленность. 1981. 272 с.

38. Виногоров, Г.К. Основные технологические принципы несплошных рубок Текст. / Т.К. Виногоров, Ю.Н. Ягудин // Труды ЦНИИМЭ. 1974. № 141. С.15-27.

39. Воробьев, В.Н. Можно ли сохранить подрост при использовании агрегатных машин? Текст. / В.Н. Воробьев, A.M. Данченко, B.C. Паневин, В.П. Бурков // Лесное хозяйство. 1994. №6. С. 33-34.

40. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике Текст. / М.Я. Выгодский. Изд. 5-е.-М.: Гос. изд-во физ.-мат.лит. 1961. 784 с.

41. Высоцкий, К.К. Закономерности строения смешанных насаждений Текст. / К.К. Высоцкий. М.: Гослесбумиздат, 1962. 176 с.

42. Гаас, А.А. Продуктивность эталонных сосняков естественного происхождения Текст. / А.А. Гаас // Лесное хозяйство. 1980. №5. С. 18-21.

43. Герасимов, Ю.Ю. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок Текст. / Ю.Ю. Герасимов, B.C. Сюнев. Йоэнсу, 1998. 178 с.

44. Герц, Э.Ф. Оценка технологии лесопользования на лесосечных работах Текст. / Э.Ф. Герц. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. у-нт. 2003. 120 с.

45. Гильц, Н.Р. Несплошные рубки леса Текст. / Н.Р. Гильц, В.В. Федоров, В.А. Васюков, и др. М.: Лесная промышленность, 1986. 192 с.

46. Гоберман, В.А. Технология научных исследований — методы, модели, оценки Текст.: учебное пособие / В.А. Гоберман, Л.А. Гоберман. 2-е изд. стереотипное. М.: МГУЛ. 2002. 390 с.

47. Гордеев, С.М. Проектирование лесозаготовок на лесотипологической основе Текст. / С.М. Гордеев // Лесная промышленность. 1992. №2. С. 1415.

48. Горячев, В.М. Формирование годичного кольца деревьев разных пород на Среднем Урале Текст. / В.М. Горячев // Лесоведение. 1990. №4. С. 39-48.

49. Григорьев, И.В. Современные тенденции развития техники и технологии лесосечных работ Текст. / И.В. Григорьев, В.А. Каляшов // ЛесПромИн-новации. № 1-2 (4). 2005. С. 22-28.

50. Данилик, В.Н. Опыт проведения постепенных и выборочных рубок в горных темнохвойных лесах Южного и Среднего Урала Текст. / В.Н. Данилик // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1968. Вып. 1, С. 179-204.

51. Данилик, В.Н. Сохранность деревьев в горных темнохвойных древостоях Южного и Среднего Урала, пройденных несплошными рубками Текст. /

52. B.Н. Данилик, В.А. Помазнюк // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1977. Вып. 10, С. 39-45.

53. Данилик, В.Н. Способы рубок и технология лесосечных работ в горных лесах Урала Текст. / В.Н. Данилик // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1968. Вып. 2, С. 78-80.

54. Дебердеев, А.А. Некоторые вопросы динамики повала дерева Текст. / А.А. Дебердеев // Труды ЛТА. 1959. № 83. С. 18-26.

55. Дерягин, В.Т. Лесоводственная и экономическая эффективность длительно-постепенных рубок Текст. / В.Т. Дерягин // Лесная промышленность. 1983. №6, С. 30.

56. Дерягин, В.Т. Совершенствовать способы рубок в разновозрастных лесах Среднего Урала Текст. / В.Т. Дерягин// Лесное хозяйство. 1972. №1,1. C. 25-27.

57. Дерягин, В.Т. Состояние и динамика роста хвойного подроста предварительной генерации Текст. / В.Т. Дерягин // Лесное хозяйство. 1984. №11, С. 26-28.

58. Дудин, В.А. Анализ 1-го приема постепенных рубок в лесах Кировской области Текст. / В.А. Дудин, А.Л. Клебанов // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1970. Вып. 5, С. 153-156.

59. Жаденов, B.C. Технология и оборудование лесозаготовок (этапы развития) Текст.: учеб. пособие для студентов лесного комплекса / B.C. Жаденов, А.Н. Заикин, Ю.В. Шел1унов. Брянск: БГИТА, 2002. 592 с.

60. Жаденов, B.C. Эффективность применения гидравлических клиньев на одиночной валке леса Текст. / B.C. Жаденов, В.В. Федин. М.: ВНИПИЭ-Илеспром. 1972. 42 с.

61. Желдак, В.И. Оптимизация соотношения способов рубок и восстановления леса Текст. / В.И. Желдак, Ю.А. Лазарев // Лесная промышленность. 1988. №2, С. 8-9.

62. Желдак, В.И. Технологические процессы рубок ухода Текст. / В.И. Желдак //Лесная промышленность, 1990. №2. С. 20-22.

63. Жуков, А.В. Заготовка сортиментов на лесосеке Текст. / А.В. Жуков, И.К. Иевинь, А.С. Федоренчик и др. Технология и машины. М.: Экология, 1993.311 с.

64. Жуков, А.В. Теория лесных машин Текст.: учебное пособие для студентов вузов / А.В. Жуков. Мн.: БГТУ, 2001. 640 с.

65. Забуга, В.Ф. Взаимосвязь ростовой активности кроны с радиальным приростом ствола сосны обыкновенной Текст. /В.Ф. Забуга, Г.А. Забуга // Лесоведение. 1990. №4, С. 19-24.

66. Заде, Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений Текст. / Л.А. Заде. М: Мир, 1976, 165 с.

67. Заде, JI.A. Размытые множества и их применение в распознавании образов и кластер-анализе Текст. / Л.А. Заде // В сб.: Классификация и кластер. М: Мир, 1980. С. 208-247.

68. Зайдель, А.Н. Погрешности измерений физических величин Текст. / А.Н Зайдель. Л.: Наука, 1985. 112 с.

69. Закревский, П.Б. Исследование процесса управления падением деревьев при валке леса на проход Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. Львов. 1974. 24 с.

70. Залесов, С.В. Проходные рубки в сосняках Урала Текст. / С.В. Залесов, Н.А. Луганский. Свердловск: Изд-во Урал. гос. ун-та, 1989. 128 с.

71. Захариков, В.М. Выбор технологических систем машин для разработки лесосек Текст.: дис. . канд. техн. наук: 1985. М.: МЛТИ, 227 с.

72. Захаров, В.К. Лесная таксация Текст. / В.К. Захаров. М.: Лесная пром-сть, 1967. 408 с.

73. Ильинский, В.В. Продуктивность сосновых насаждений в зависимости от почв Текст. / В.В. Ильинский // Лесное хозяйство. 1964. №11, С. 16-19.

74. Исаев, В.И. Особенности последующего возобновления на трелевочных волоках с порубочными остатками Текст. / В.И. Исаев // Лесное хозяйство. 1972. №5, С. 26-29.

75. Исаев, В.И. Прирост деревьев, растущих у волоков, после первого приема постепенной рубки Текст. / Лесное хозяйство. 1978. №1, С. 42-43.

76. Кавалюнене, Д.К. Типы размещения деревьев в свете закономерностей роста древостоя Текст. / Д.К. Кавалюне // Закономерности роста и производительности древостоев. Тезисы докладов научной конференции, 1617 апреля, 1985. Каунас, С. 40-42.

77. Казаринов, В.И. Анализ технико-экономических показателей работы при сплошных и несплошных рубках Текст. / В.И. Казаринов // «Труды ЦНИИМЭ», 1974. Сб. 141, С. 28-33.

78. Казаринов, В.И. Показатели сплошных и несплошных рубок различной интенсивности Текст. / В.И. Казаринов // Лесн.пром-сть. 1974. №4. С. 10-11.

79. Кайрюкштис, Л. Лесоводственно-экологическая и экономическая оценка сплошных и несплошных рубок в елово-лиственных и еловых лесах Текст. / Л. Кайрюкштис, С. Мизарас, 3. Шакунас // Лесное хозяйство. 1980. №8, С. 20-23.

80. Каминский, П.А. Лесоводственное обоснование постепенных рубок в сосняках Среднего Урала Текст.: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Свердловск, 1974. 32 с.

81. Каминский, П.А. Лесоводственное обоснование промышленных рубок в сосняках первой группы лесов Свердловской области Текст. / П.А. Каминский // Интенсификация лесного хозяйства на Урале. Свердловск. 1978. Вып. 118, С. 62-69.

82. Каминский, П.А. О способах рубок главного пользования в сосновых лесах 1 группы Урала Текст. / П.А. Каминский // Труды Уральского лесотехнического института. Свердловск. 1973. Вып. 27, С. 17-18.

83. Касимов, В.Д. Влияние механизированной валки и трелевки леса на сохранность подроста ели Текст. / В.Д. Касимов // Сборник работ по лесному хозяйству. М. 1960. Вып. 41, С. 19-23.

84. Кейн, О.П. Повышение эффективности выборочных рубок путем обоснования оптимального технологического процесса (В условиях Республики Коми) Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2000. 21 с.

85. Ковалев, А. Архитектура деревьев Текст. / А. Ковалев // Наука и жизнь. № 12. 1988.

86. Колчин, Н.П. Постепенные рубки в сосняках Текст. / Н.П. Колчин, Н.П. Бурхин // Лесное хозяйство. 1977. №6. С. 38-42.

87. Кочегаров, В.Г. Технология и машины лесосечных работ: учебник для вузов Текст. / В.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, В.Н. Меньшиков. М.: Лесная промышленность. 1990. 392 с.

88. Кищенко, Т.И. Механизированные постепенные и группово-выборочные рубки в лесах I и П групп Текст. / Т.И. Кищенко // Лесное хозяйство. 1964. №2. С. 9-13.

89. Кузнецов, Е.В. Изменение в структуре насаждений при механизированных постепенных рубках Текст. / Е.В. Кузнецов // Проблемы улучшения качественного состава и повышение продуктивности насаждений. М. 1974. С. 8-17.

90. Кузнецов, А.Н. О технологии постепенных и выборочных рубок Текст. / А.Н. Кузнецов // Лесн.хоз-во. 1971. №3. С. 62.

91. Куликов, Г.М. Основы лесного хозяйства Текст. / Г.М. Куликов, В.Н. Старжинский, А.В. Мехренцев, С.А. Зубов. УГЛТА. Екатеринбург. 2000. 350 с.

92. Кусакин, Н.Ф. Зарубежная техника для валки и трелевки леса Текст. / Н.Ф. Кусакин, А.А. Носиков, И.Ф. Минаков // М.: ВНИПИЭИлес-пром,1981. 24с. (Сер. «Лесоэксплуатация и лесосплав»; вып. 2).

93. Кушляев, В.Ф. Лесозаготовительные машины манипуляторного типа Текст. / В.Ф. Кушляев. М.: Лесн.пром-сть, 1981. 248 с.

94. Лазарев, А.С. Экономическая оценка способов лесовосстановления Текст. / А.С. Лазарев // Лесная промышленность. 1987. №1, С. 38-39.

95. Лившиц, Н.В. Эффективность рубок в лесах 1 группы Текст. / Н.В. Лившиц, Л.Э. Пийгли // Лесная промышленность. 1982. №6, С. 20-21.

96. Листов, А.А. Лесоводственная оценка остатков древостоя на лишайниковых вырубках Севера Текст. / А.А. Листов // Лесное хозяйство. 1973. №8, С. 23-26.

97. Луганский, Н.А. Повышение продуктивности лесов: учебное пособие Текст. / Н.А. Луганский, С.В. Залесов, В.А. Щавровский. Екатеринбург, УГЛТА, 1995. 297 с.

98. Люманов, Р. Машинная валка леса Текст. / Р. Люманов. М.: Лесная пром-сть, 1990. 280 с.

99. ЮО.Мазуркин, П.М. Способы лесозаготовки: учебное пособие Текст. / П.М. Мазуркин, И.Н. Поляков. Йошкар Ола: МПИК, 1994. 144 с.

100. Мазуркин, П.М. Эвристическое моделирование лесозаготовительного процесса Текст. / П.М. Мазуркин, Ю.А. Ширнин, С.М. Гордеев // Изв. вузов. «Лесн. журн.» 1981. №5. С. 107-111.

101. Максимов, В.Е. Микроклиматические условия на лесосеках постепенной рубки Текст. / В.Е. Максимов // Рубки и лесовозобновление. Научные труды. Л. 1970. № 127. С. 31-34.

102. ЮЗ.Матвейко, А.П. Технология и машины лесосечных работ Текст. / А.П. Матвейко. Минск: Вышейшая школа, 1984. 332 с.

103. Мартьянов, Н.А. Связь радиальных приростов ствола хвойных пород с интенсивностью семеношения Текст. / Н.А. Мартьянов, А.А. Баталов // Лесоведение. 1990. № 2. С. 30-36.

104. Мелехов, И.С. Лесоводство Текст. / И.С. Мелехов. М. 1989. 302 с.

105. Меньшиков, В.Н. Влияние подсортировки деревьев на производительность трелевочных тракторов Текст. / В.Н. Меньшиков //Лесной журнал. 1980. № 3. С. 39-40.

106. Меньшиков, В.Н. Обоснование технологии заготовки леса при комплексном освоении лесных массивов Текст.: дис. . докт. техн. наук. JL: JITA, 1989. 521 с.

107. Минаев, В.Н. Основы лесного хозяйства. Таксация леса Текст.: учебное пособие для студентов специальностей 260100, 311100 / В.Н. Минаев, С.В. Тетюхин, В.Ф. Ковязин. СПб.: СПбГЛТА. 2004. 94 с.

108. Моисеев, Н.А. Система управления лесами на основе принципа многоцелевого их использования в условиях рыночной экономики Текст. / Н.А. Моисеев // Лесное хозяйство, 1992. № 12. С. 2-6.

109. Мурзаев, М.К. Влияние способов рубок на живой напочвенный покров Текст. / М.К. Мурзаев // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск. 1970. Вып. 5. С. 81-83.

110. Набатов, Н.М. Формирование структуры елово-лиственных насаждений при механизированных постепенных рубках Текст. / Н.М. Набатов // Проблемы улучшения качественного состава и повышения продуктивности насаждения. М. 1974. С. 24-36.

111. Набатов, Н.М. Экология рубок главного пользования и лесовосстановле-ния Текст. / Н.М. Набатов, А.Р. Родин, М.И. Калинин // Лесное хозяйство. 1991. №5. С. 10-13.

112. Нагимов, З.Я. Оптимизация густоты древостоев — путь повышения эффективности рубок ухода Текст. / З.Я. Нагимов // Экологические основы рационального использования и воспроизводства лесов Урала. Свердловск. 1986. С. 50-51.

113. Некрасов, М.Д. Экономическая оценка постепенных и выборочных рубок Текст. / М.Д. Некрасов // Лесное хозяйство. 1973. № 9. С. 12-15.

114. Некрасова, А.А. Свойства древесины хвойных пород в зависимости от условий произрастания / А.А. Некрасова // Лесное хозяйство. 1994. № 2. С. 22-24.

115. Никитин, К.Е. Теория определения объемов древесных стволов Текст. / К.Е. Никитин. Киев. Украинская сельскохозяйственная академия. 1979. 52 с.

116. Обыденников, В.И. Лесоводственно-экологические требования к работе лесозаготовительной техники на лесосеках с подростом Текст. / В.И. Обыденников//Лесная промышленность. 2002. № 1. С. 24-26.

117. Овчинников, Л.В. Экономическая оценка способов рубки и возобновления леса Текст. / Л.В.Овчинников// Лесное хозяйство. 1990. №7. С. 16-18.

118. Орлов, С.Ф. Теория и применение агрегатных машин на лесозаготовках Текст. / С.Ф. Орлов. М.: Гослесбумиздат, 1963. 272 с.

119. ОСТ 56-44-80. Знаки натурные лесоустроительные и лесохозяйственные. Типы, размеры и общие технические требования Текст. М. 1980. 21 с.

120. ОСТ 56-69-83. Пробные площади лесоустроительные. Метод закладки Текст. М.: ЦБНТИлесхоз. 1984. 60 с.

121. Петров, А.П. Экологические факторы и эффективность лесозаготовок Текст. / А.П. Петров // Лесная промышленность. 1988. № 4. С. 24-25.

122. Петровский, B.C. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов Текст. /

123. B.C. Петровский. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Лесная промышленность, 1989. 288 с.

124. Перфилов, М.А. Многооперационные лесосечные машины Текст. / М.А. Перфилов. М.: Лесная пром-сть. 1974. 208 с.

125. Пижурин, А.А. Исследования процессов деревообработки Текст. / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит. М.: Лесная пром-сть, 1984. 232 с.

126. Побединский, А.В. Совершенствовать способы рубок в лесах первой группы Текст. / А.В. Побединский // Лесное хозяйство. 1987. № 1.1. C. 24-28.

127. Побединский, А.В. Сохранять и усиливать средообразующую роль лесов Текст. / А.В. Побединский // Лесное хозяйство. 1989. № 10. С. 2-4.

128. Поздеев, Е.Г. О результатах постепенных рубок в Полевском лесхозе Свердловской области Текст. / Е.Г. Поздеев // Лесное хозяйство. Сборник научных трудов. Свердловск. 1976. № 32. С. 34-36.

129. Полищук, А.П. Моторные инструменты для лесозаготовок Текст. / А.П. Полищук, Д.К. Шмаков, B.C. Кретов. М.: Лесная промышленность. 1970. 232 с.

130. Полищук, А.П. Валка леса Текст. / А.П. Полищук. М.: Лесная промышленность. 1972. 176 с.

131. Прешкин, Г.А. Выход сортиментов при целевой поштучной раскряжевке хлыстов Текст. / Г.А. Прешкин // Лесной журнал. 1977. № 6. С. 134-138.

132. Прешкин, А.Г. Технологические расчеты планов сортиментации хлыстов Текст.: методические указания / А.Г. Прешкин, А.В. Солдатов, В.В. Ча-меев, В.В. Обвинцев. Екатеринбург: УГЛТА. 1998. 28 с.

133. Редькин, А.К. Основы моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок: учебник для вузов Текст. / А.К. Редькин. М.: Лесная промышленность, 1988. 256 с.

134. Редькин, А.К. Применение теории массового обслуживания на лесозаготовках Текст. / А.К. Редькин. М.: Лесная промышленность. 1973. 151 с.

135. Родненков, М.Г. Механизация и технология лесозаготовительных работ Текст. / М.Г. Родненков. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Лесная пром-сть, 1973. 216 с.

136. Румянцев, Г.Т. Хозяйственная эффективность постепенных рубок в лиственно-еловых древостоях / Г.Т. Румянцев, А.С. Тихонов // Лесное хозяйство. 1964. №1, С. 55-58.

137. Румянцев, Г.Т. Исследование экономической эффективности искусственного и естественного лесовозобновления Текст. / Г.Т. Румянцева, Н.И. Конева // Исследования по лесному хозяйству. Л. 1972. Вып. 14, С. 21-32.

138. Рябоконь, А.П. Качество древесины при разной интенсивности роста сосновых насаждений Текст. / А.П. Рябоконь // Лесное хозяйство. 1990. №11, С. 26-28.

139. Сабов, В.В. Исследование ударно-импульсного сталкивания дерева с пня Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. Л.: ЛТА. 1973. 20 с.

140. Сабов, В.В. Технология освоения лесосек на грунтах различной проходимости и глубоком снежном покрове Текст.: учеб. пособие / В.В.Сабов. Ухта: УГТУ, 2006. 70 с.

141. Савельев, А.П., Разработка технологии рубок ухода на основе исследования доступности деревьев при машинном способе заготовки Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. Мн.: БГТУ, 1989. 24 с.

142. Савицкий, В.Ю., Гугелев Г.М., Егоров Л.И. Лесоводственная оценка систем лесозаготовительных машин Текст. / В.Ю. Савицкий, Г.М. Гугелев, Л.И. Егоров //Лесная промышленность. 1992. № 7. С. 11-13.

143. Савицкий, Ю.Г. Технология лесоразработок Текст. / Ю.Г. Савицкий. Львов. 1968.288 с.

144. Санников, Ю.Г. Способ оценки естественного возобновления Текст. / Ю.Г. Санников, А.С. Баранцев // Лесное хозяйство. 1983. № 10. 38 с.

145. Самойлович, Г.Г. Применение аэрофотосъемки и авиации в лесном хозяйстве Текст. / Г.Г. Самойлович. М. 1964. 288 с.

146. Свалов, Н.Н. Моделирование производительности древостоев и теория лесопользования Текст. / Н.Н. Свалов. М.: Лесная промышленность. 1979. 219 с.

147. Семенов, Ф.И. Строительные материалы в дорожном деле Текст. / Ф.И. Семенов. М.: ОГИЗ-ГОСТРАНСИЗДАТ. 1931. 148 с.

148. Сеннов, С.Н. Уход за лесом (экологические основы) Текст. / С.Н. Сен-нов. М.: Лесная промышленность. 1984. 128 с.

149. Соколов, В.А. Проблемы устойчивого лесопользования Текст. / В.А.Соколов, И.М.Данилин, С.К.Фарбер и др. Красноярск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1998. 225 с.

150. Сотонин, С.Н. К вопросу проведения рубок ухода валочно-пакетирующими машинами Текст. / С.Н. Сотонин // В кн.: Комплексная механизация лесозаготовок и транспорт леса: Межвуз.сб.науч.тр. JL: ЛТА, 1986. С. 8-10.

151. Сотонин, С.Н. О соответствии распределения деревьев на малой площади закону Пуассона Текст. / С.Н. Сотонин // В кн.: Комплексная механизация лесозаготовок и транспорт леса: Межвуз. сб. науч. тр. Л.: ЛТА, 1986. С. 10-11.

152. Сретенский, В.А. Общедоступный способ измерения ширины годичных колец Текст. / В.А. Сретенский // Лесное хозяйство. 1973. № 6. 25 с.

153. Старков, Г.И. Исследование динамики процессов повала деревьев валоч-ными машинами при пилении без подпила Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук. Химки.: ЦНИИМЭ. 1967. 16 с.

154. Сухих, В.И. Лесопользование в России в начале 21 в Текст. / В.И. Сухих //Лесное хозяйство, 1999 .№ 6. С. 8-13.

155. Тихомиров, Н.П. Методы анализа и управления эколого-экономическими рисками Текст.: учеб. пособие для вузов / Н.П. Тихомиров, И.М. Потравный, Т.М. Тихомирова; под ред. Н.П. Тихомирова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. 350 с.

156. Тихонов, А.С. Результаты постепенных рубок, заложенных Д.М. Крав-чинским в ельниках Оленинского леспромхоза Калининской области Текст. / А.С. Калинин // Рубки и лесовозобновление. Л. 1970. С. 93-104.

157. Уткин, А.И. Биологическая продуктивность лесов (Методы изучения и результаты) Текст. / А.И. Уткин // Лесоведение и лесоводство (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). М. 1975. Том 1, С. 9-18.

158. Федяев, Л.Г. Основные факторы, влияющие на валку деревьев Текст. / Л.Г. Федяев //Лесной журнал. 1960. № 3. С. 38-42.

159. Харитонович, Ф.Н. Прирост сосны после сильного прореживания Текст. / Ф.Н. Харитонович // Лесное хозяйство. 1964. №8, С. 14-16.

160. Чистяков, А.Р. Постепенные рубки в хвойных насаждениях Марийской АССР Текст. / А.Р. Чистяков // Проблемы улучшения качественного состава и повышения продуктивности насаждения. М. 1974. С. 36-46.

161. Шелгунов, Ю.В. Лесоэксплуатация и транспорт леса Текст.: учебник для вузов /Ю.В. Шелгунов, А.К. Горюнов, И.В. Ярцев. М.: Лесная пром-сть, 1989. 520 с.

162. Ширнин, Ю.А. Выбор схем разработки лесосек с сохранением подроста Текст. / Ю.А. Ширнин // Лесн.хоз-во. 1989. № 6. С. 47-48.

163. Ширнин, Ю.А. Моделирование и обоснование оптимальных технологических процессов лесосечных работ (для условий Волго-Вятского лесо-экономического района) Текст.: дис. . докт. техн. наук. М.: МГУ Л, 1991.374 с.

164. Ширнин, Ю.А. Лесной фонд и лесные ресурсы Текст.: учебное пособие / Ю.А. Ширнин. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. 204 с.

165. Ширнин, Ю.А. Технология и эффективность рубок с естественным возобновлением леса Текст. / Ю.А. Ширнин, Е.И. Успенский, А.С. Белоусов. Йошкар-Ола: МарПИ, 1991. 100 с.

166. Шишков, И.И. Двухприемные механизированные рубки в Лисинском учебно-опытном лесхозе Текст. / И.И. Шишков, В.Е. Максимов // Рубки и лесовозобновление. Л. 1970. С. 7-30.

167. Шурикова, В.И. Влияние почвенных факторов на рост сосновых насаждений Текст. / В.И. Шурикова // Лесное хозяйство. 1970. №2, С. 30-31.

168. Юзелюнас, Е.П. О развитии технологии работ в лесу / Е.П. Юзелюнас // Лесное хозяйство. 1979. №1, С. 21-23.

169. Якимович, С.Б. К оценке границ применимости сортиментного и хлыстового способов лесозаготовок Текст. / С.Б. Якимович // Технология лесопромышленного производства и транспорта: Сб. тр. УГЛТА, Екатеринбург, 2000. С.145-152.

170. Якубюк, А.Н. Постепенные рубки. Опыт их проведения в лесной даче «Прокудин бор». Текст. / А.Н. Якубюк. М.: Гослесбумиздат. 1962. 44 с.

171. Ячменев, М.С. Количественные показатели интенсивности роста разновозрастных насаждений Текст. / М.С. Ячменев, Н.Я. Саликов // Лесное хозяйство. 1975. №6, С. 49-52.

172. Abetz, P. Systematische Erfassung der Holztransportschaeden Text. / P. Abetz //Algemeine Forstzeitschrift, 1972. S. 200-202.

173. Ammer, U. Okologische Fragen fur Vollbaumernte Text. / U. Ammer // Forstwissenschaftliches Zentralblatt, 1979. №6. S. 298-309.

174. Athanassiadis, D. Residual stand damage following cut-to-length harvesting operations with a tractor in two conifer stands Text. / D. Athanassiadis // Silva Fennica 31(4): 1997. S. 461-467.

175. Backhaus, G. Rationelle Schwachholzbringung und Bestandespfleglichkeit — Gegensatz? Text. / G. Backhaus // Forsttechnische Informationen 1972. №3 S. 324-332.

176. Beitzen-Heineke, I. Rueckeschaeden: Entstehung und die Moeglichkeiten ihrer Verhuetung Text. /1. Beitzen-Heineke, L. Dimitri // AFZ 1981. S. 278-280.

177. Butora, A. Holzernteschaden in Durchforstungsbestanden Text. / A. Butora, G. Schwager. Berichte 288. Eidgenossische Anstalt fur das forstliche Versuch-swesen, 1986. 51 s.

178. Denninger, W. Baumferletzungen beim Vorruecken von Nadelschwachholz mit dem Pferd Text. / W. Denninger // Die Waldarbeit 37, Wirtschafts- u. Forstverlag Euting KG, Strassenhaus, 1984. S.63-64.

179. Dimitri, L. Die Wundfaeule — ein aktuelles Pgoblem der Forstproduktion Text. /L. Dimitri, G. Schumann. Holz-Zentralblat. 1975. 803 s.

180. Joran, F. Okologische Aspekte der mechanisirten Durchforstung Text. / F. Jo-ran. Der Forst- und Holzwirt, №17, 1975. 315 s.

181. Haerle, E. Folge der Mechanisirung Text. / E. Haerle // Forsttechnische In-formationen 1977. №3. 98 s.

182. Mahler, G. Befahrbarkeit und Bodentragfaeigkeit beim Ruecken. Eine Unter-suchung beim Ruecken auf Keuperboeden Text. / G. Mahler, H. Scheishorn. Vitteilungen der Forstl.Fersuchs- und Forschungsanstalt Baden-Wuertem berg, Heft 57. 1986. 142 s.

183. Shelford, V.E. The Ecological of North America Text. / V.E. Shelford. University of Illinois Press. Urbana. 1963. 610 s.

184. McNeil J.F. Improving Cable Thinning System Productivity by Modifying Felling Phase Operations Text. / J.F. McNeil, K.K. Dodd // Journal of Forest Engineering. 6(1). 1998. S. 47-56.

185. Meng W. Baumverletzungen durch Transportvorgaenge bei der Holzernte. Ausmas und Verteilung, Folgeschaden am Holz und Versuch ihrer Bewertung Text. / W. Meng. Schriftenreihe der LFV Baden-Wuerttemberg, Band 53, Stuttgart 1978, 159 s.

186. Lester, R.P. Chainsaws — Safety, Operation, Tree Felling Techniques Text. / R.P. Lester // Forest Management Program Leader. Kansas State University Agricultural Experiment Station and Cooperative Extension Service. 1997. 5 s.

187. Rummer, R. Mechanized or hand operations: which is less expensive for small timber? Text. / R. Rummer, J. Klepas // USDA-FS/Southern Reserach Station G.W. Andrews Forestry Sciences Laboratory. 2003. S. 183-189.

188. Sanktjohanser L. Moeglichkeiten zur waldschoenenden Holzernte Text. / L. Sanktjohanser // FHW 1985, 14/15, S. 383-388.

189. Springer, A. From Russia. with transparency — phase I Text. / A, Springer. Karelian Research Centre, Institute of Economics Transparency International. 2005. 46 s.

190. Tamm, C.O. Site damages by thinning due to removal of organic matter plant nutrients Text. / C.O. Tamm // Thinning and Mechanization. Stockholm. 1970. S. 175-180.

191. Toplitsch, M. Rueckeschaeden Entstehung, Vermeidung und Behandlung Text. AFZ. 1988. № 6. S. 59-60.

192. Wasterlund, I. Ddamages on graund roots Text. /1. Wasterlund // Rep. № 52. Swedish University of Agricultural Sciences. Garpenberg, 1986. S. 56-63.