Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

Заикин, Анатолий Николаевич

Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

доктора технических наук: Заикин, Анатолий Николаевич
город: Брянск
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.21.01

Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ"

Занкнп Анатолий Николаевич

На правах рукописи

Ф/-

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕОРИИ, МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 8 НОЯ 2010

Брянск - 2010

004612730

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Брянская государственная инженерно-технологическая академия» (ГОУ ВПО БГИТА)

Научный консультант Доктор технических наук, профессор

Памфилов Евгений Анатольевич

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Пошарпиков Феликс Владимирович

Доктор технических наук, профессор Редькин Анатоли Константинович

Доктор технических наук, профессор Ширпин Юрий Александрович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия» (194018, г. Санкт-Петербург, Институтский переулок, 5, СПбЛТА)

Защита диссертации состоится «26» ноября 2010 года в 10 час на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседания -аудитория 240)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА).

Автореферат размещен на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru/

Автореферат разослан 18 октября 2010 года Ученый секретарь

диссертационного совета Скрыпников A.B.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Лесозаготовки в нашей стране выполняются в различных природно-производственных условиях предприятиями с разной формой собственности. В зависимости от производственных условий и применяемого оборудования технологический процесс может выполняться с заготовкой и вывозкой хлыстов, сортиментов, пиломатериалов и щепы, а на территориях лесосек с радиоактивным загрязнением - окоренных сортиментов или пиломатериалов. Для осуществления перечисленных технологических процессов разрабатываются и выпускаются различные машины и оборудование, имеющие одно - и многофункциональное назначение.

Полное использование производственных возможностей машин в значительной степени обуславливается соответствием их конструктивных особенностей и параметров организации работы, конкретными производственными условиями. Это соответствие может быть достигнуто в результате выполненных технологических расчетов при конкретном учете имеющегося парка и численности лесосечных машин, объемов межоперационных запасов древесины, режимов их создания, пополнения, потребления и выработки, обеспечивающих интенсификацию лесосечных работ и снижение отрицательного воздействия машин на лесные 4 экосистемы, а также технико-экономических показателей комплектов машин.

Комплект лесосечных машин представляет собой технологическую систему, находящуюся под воздействием окружающей среды и под действием соответствующих нормативным условиям рабочих процессов, протекающих в оборудовании. В процессе эксплуатации такая система неизбежно теряет свое начальное качество, переходя в неработоспособное состояние, при котором значение хотя бы одного параметра качества изготавливаемой продукции, производительности, стоимости затрат не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технологической документации. Восстановить исходное состояние возможно с помощью различных управляемых воздействий. Повысить надежность работы технологической системы лесосечных работ можно путем рациональной периодичности и объема технического обслуживания и ремонта машин и оборудования, а также назначения обоснованных режимов функционирования машин (обоснованных объемов запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки). Режимы функционирования машин должны обеспечивать требуемые сроки, качество и объемы выполняемых работ. При этом производительность комплекта машин и оборудования, их численность должны устанавливаться (подбираться) по максимальной выработке ведущей машины при минимальных удельных затратах, снижении продолжительности разработки лесосеки и техногенного воздействия машин на лесные экосистемы, а при работе в районах с радиоактивным загрязнением с учетом исключения возможности облучения рабочих. Необходимость сочетания отмеченных способов повышения надежности комплектов машин вызвана тем, что при любых, в том числе и обоснованных режимах, сроки и качество работ меняются в зависимости от изменения технического состояния машин.

позволяет организовать эффективную работу комплектов машин. Такая организация работ дает возможность обеспечить максимальный объем выработки комплекта машин, снизить сроки разработки лесосек и техногенное воздействие машин на лесные экосистемы (ЛЭС), а также себестоимость, металлоемкость, энергоемкость, а при разработке лесосек на территориях с радиоактивным загрязнением позволяет исключить возможность облучения рабочих.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технической проблемы «Разработка и внедрение автоматизированных систем оперативного планирования и управления лесозаготовительными предприятиями» по темам: «Разработка и внедрение комплекса расчетно-оптимизационных задач оперативного управления лесосечными работами»; «Оптимальное управление лесозаготовительным процессом», регистрационный номер 01830075400; «Разработка автоматизированной системы оперативного планирования лесосечных работ», регистрационный номер 01860011632; «Разработка теоретических основ технолого-экологической оценки лесных машин», регистрационный номер 01.2.00703909.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в обеспечении повышения эффективности (технологической, технической, экономической, экологической и социальной) функционирования комплектов лесосечных машин в изменяющихся природно-производственных условиях, на основе совершенствования теории и практики выполнения лесосечных работ, разработки методического сопровождения использования выработанных рекомендаций.

Для достижения поставленной цели осуществлялось решение следующих

задач:

- уточнение основных свойств и характерных особенностей осуществления лесозаготовительного производства в современных условиях;

- проведение анализа и разработка технологии и организации верхних складов, обеспечивающих получение на лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения;

- изучение транспортно-технологического процесса лесосечных работ и уточнение основных технологических схем компоновки лесосечных машин, характера их взаимодействия на смежных операциях, назначения, расположения, особенностей создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных запасов;

- совершенствование математических моделей, с целью определения не только гарантийных объемов запасов, но и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки с учетом максимальной выработки комплекта машин пр минимума денежных затрат;

- определение влияния запасов на работоспособность технологических сис тем лесосечных работ;

- разработки математических моделей для определения объемов снижен! техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС;

- совершенствование и внедрение имитационных моделей для определени обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплекс машин в конкретных природно-производственных условиях, как с учетом, так I без учета техногенного воздействия машин на ЛЭС, обеспечивающих повышени эффективности, отличающихся тем, что позволяют рассчитать объемы запасов 1 режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных ком

плектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ, рекомендаций и методического сопровождения по их использованию на производстве и в учебном процессе;

- разработки имитационных моделей перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин;

- выполнение экспериментальных исследований процессов пополнения и потребления запасов деревьев (хлыстов, сортиментов), анализа статистических данных о работе машин для уточнения достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов моделирования, позволяющих с достаточной степенью точности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования выбран технологический процесс лесосечных работ в изменяющихся природно-производственных условиях. Предметом исследования являются теория, методы и модели интенсификации работы лесосечных машин.

Методология выполнения работы основывается на использовании статистического анализа, методов исследования операций, аналитических методов и имитационного моделирования. Они основаны на результатах исследований лесозаготовительного производства и особенностей его осуществления в различных природно-производственных условиях.

Научная новизна. Научной новизной обладают:

- технологические решения интенсификации лесосечных работ, отличающиеся учетом технологических, технических, экономических, экологических и социальных факторов;

- технология и организация работы верхних складов, отличающиеся учетом уровня радиоактивного загрязнения лесосек;

- технологические режимы создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов, отличающиеся учетом резервирования машинного парка;

- математические модели процессов лесосечных работ, отличающиеся учетом изменяющихся природно-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях;

- аналитические зависимости количественной оценки работоспособности технологического процесса лесосечных работ, отличающиеся их описанием как резервируемой системы;

- аналитические зависимости расчета режимов работы лесосечных машин, отличающиеся учетом техногенного воздействия машин на лесные экосистемы;

- имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся обоснованием режимов работы этих машин для конкретной лесосеки;

- имитационные модели обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, отличающиеся учетом максимальной выработки ведущей машины и перспективного объема производства на годовой расчетной лесосеке;

- методика определения исходных данных для моделирования процессов лесосечных работ, отличающаяся прогнозированием режимов работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

Значимость для теории заключается в технологических решениях интенсификации лесосечных работ, отличающиеся учетом технологических, технических, экономических, экологических и социальных факторов; технологии и организации работы верхних складов, отличающихся учетом уровня радиоактивного загрязнения лесосек; технологических режимах создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных, (многоуровневых перемещаемых) запасов, отличающиеся учетом резервирования машинного парка; математических моделях процессов лесосечных работ, отличающихся учетом изменяющихся природ-но-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях; аналитических зависимостях количественной оценки работоспособности технологического процесса лесосечных работ, отличающихся их описанием как резервируемой системы; аналитических зависимостях расчета режимов работы лесосечных машин, отличающихся учетом техногенного воздействия машин на лесные экосистемы; имитационных моделях обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производсгвенных условиях, отличающихся учетом максимальной выработки ведущей машины и перспективного объема производства на годовой расчетной лесосеке; имитационных моделях перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающихся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин; методике определения исходных данных дня моделирования процессов лесосечных работ, отличающийся прогнозированием режимов работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

комплекта и повысить эффективность использования дополнительных машин; в обоснованных режимах работы комплектов лесосечных машин в заданных при-родно-производственных условиях на основе среднестатистических данных, позволяющих сократить продолжительность разработки лесосек и снизить негативное воздействие маши на лесные экосистемы; в разработанных ЭВМ программах, реализующих модели обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, которые позволяют рассчитать объемы и режимы создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов; обоснованную численность и сменность работы лесосечных машин на отстающих операциях в автоматизированной системе технологической подготовки производства лесозаготовок как с учетом, так и без учета техногенного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы; в предложенной методике определения достоверных данных по процессам лесосечных работ, позволяющей с высокой точностью прогнозировать режимы работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования транспортно-технологических процессов выполнения лесосечных работ.

2. Технология и организация верхних складов, обеспечивающие получение на лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения.

3. Уточненная классификация, назначение, расположение, особенности создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов.

4. Усовершенствованные математические модели, отличающиеся тем, что позволяют рассчитать не только объемы межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов, но и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки в изменяющихся природно-производственных условиях и обеспечивающие объем выработки комплекта машин равный объему выработки ведущей машины комплекта за счет увеличения численности и (или) сменности работы машин на отстающих операциях.

5. Математические модели количественной оценки работоспособности технологической системы, отличающиеся возможностью рассмотрения технологического процесса лесосечных работ как резервируемой системы.

6. Математические модели расчета режимов работы лесосечных машин, отличающиеся возможностью количественной оценки техногенного воздействия машин на ЛЭС.

7. Усовершенствованные имитационные модели для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях как с учетом, так и без учета техногенного воздействия машин на ЛЭС, обеспечивающие повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной), отличающиеся тем, что позволяют рассчитать объемы (многоуровневых перемещаемых) запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ; рекомендации и методическое сопровождение по

их использованию на производстве и в учебном процессе.

8. Имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин.

9. Методика определения достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов моделирования, позволяющих с достаточной степенью точности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек.

Достоверность полученных результатов обеспечена проведением системного анализа обширного материала, собранного в течение 30 лет с использованием научно-обоснованных методов; математического, имитационного моделирования и современных математических методов обработки экспериментального материала; адекватной оценкой опытно-производственной проверки разработанного теоретического, программного обеспечения и методического сопровождения, а также продолжительным применением в лесозаготовительных предприятиях и учебном процессе. Отклонение результатов моделирования на опытных данных не превышает 10%.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях Московского государственного университета леса в 1984, 1985 годах; координационном совещании по теме «Разработать и внедрить автоматизированную систему оперативного планирования и управления лесозаготовительными предприятиями» в Центральном научно-исследователь-ском институте механизации и энергетики лесной промышленности (г. Химки Московской области, 1983 г.); всесоюзной научно-технической конференции «Состояние и перспективы разработки и внедрения автоматизированных систем управления в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности» (г. Москва, ВДНХ СССР, 1984 г.); ежегодных научно-технических конференциях в Брянском технологическом институте в 1984-1995 годах и в Брянской государственной инженерно-технологической академии в 19962010 годах; техническом совещании во всесоюзном лесопромышленном объедине-ни «Кировлеспром» (г. Киров, 1987 г.); координационном совещании и международной научно-технической конференции по современным проблемам древесиноведения (г. Брянск, 1995 г.); всероссийской научно-практической конференции «Чернобыль: 10 лет спустя. Итога и перспективы» (г. Брянск, 1996 г.); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса» в Брянской государственной инженерно-технологической академии в 2000-2009 годах; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» в Вологодском государственном университете в 2007 г.; ХХ1-Й межвузовской научно-технической конференции «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения» в Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 2008 году; на конкурсе на лучшую работу ученых Брянской области по естественным, техническим и гуманитарным наукам «Наука области - Брянщине» (г. Брянск, 2008 г.); первом Славянском международном экономическом форуме (г. Брянск, 2009 г.); Н-й Всероссийской научной конференции «Научное творчество XXI века» (г. Красноярск, 2010 г.); Ш-й международной научно-практической интернет-конференции «Леса

России в XXI веке» (г. Санкт-Петербург, Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия, 2010 год); и ХХХ-й Российской школе по проблемам науки и технологий, посвященной 65-летию Победы (г. Миасс Челябинской области, 2010 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 68 печатных работах, в том числе 12 в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, 11 в материалах научных конференций, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора наук, а также в 2 монографиях, 5 учебных пособиях, 1 тексте лекций и в сети Интернет (www.bgita.ru и all-chemobyl .net/nfilts/b).

Реализация работы. Полученные результаты и разработанные рекомендации нашли применение в организации производственного процесса ряда лесозаготовительных предприятий Кировской и Свердловской областей, Усть-Илимского ЛПК; на лесозаготовках ГУП «Дятьковскни лесхоз», ООО ЛПК «На-вля» и ООО «Клетнянский лес» Брянской обл., научно-исследовательской работе и в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам: «Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе», «Технология лесозаготовок», «Технология и оборудование лесозаготовок»; выполнении практических, курсовых, расчетно-графических работ и в дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальностям 150400 «Машины и оборудование лесного комплекса», 080502 «Экономика и управление на предприятиях», 250201 «Лесное хозяйство», магистров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» в виде учебных пособий, методических разработок и ЭВМ программ в Брянской государственной инженерно-технологической академии.

Структура и объём ряботьг. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 220 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 284 страницах машинописного текста, иллюстрировано 92 рисунками и 19 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены общие сведения о лесосечных работах, показаны основные факторы и степень их влияния на надежность технологических процессов и повышение производительности комплектов машин. Изложено содержание диссертационной работы, показаны актуальность и научная новизна выполненных исследований, их практическая значимость. Определены цели, задачи, методы исследования, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе более подробно рассмотрены типы производственных процессов лесозаготовок, проведен анализ факторов техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС и пути его снижения, а также состояние и анализ исследований по расчету режимов работы лесосечных машин (объемов межоперационных запасов древесины, режимов их пополнения и потребления, обеспечивающих интенсификацию лесосечных работ).

В результате проведенного анализа производственных процессов выполнения лесосечных работ установлено, что лесозаготовительный процесс является многофазным и многооперационным. Он включает три основные фазы: ле-

сосечные работы, транспорт леса и иижнескладские работы. В настоящее время в лесной промышленности сложилось в основном четыре типа (таблица 1) технологических процессов (ТП) лесозаготовок: технология с заготовкой деревьев; хлыстовая технология, сортиментная технология и технология с углубленной переработкой древесины.

Таблица 1 - Технологические процессы лесосечных работ

Группа техноло- Номер Операции, Вид Операции, выпол- Вид

гических процессов техноло- выполняемые трелюемых няемые на верхнем вывозимых

гического на лесосеке лесома- складе или погру- лесомате-

процесса териалов зочном пункте риалов

Технология с 1 В-Фп Д П Д

заготовкой деревьев

Хлыстовая 2 Й-Фп Д Ос-П X

технология 3 В-Ос-Фп X П X

Сортиментная 4 В-Ос-Фп X Р-П с

технология 5 В-Фп д Ос-Р-П с

6 В-Ос-Р-Фп с П с

7 В-Ос-Р-Фп-П с

Технология 8 В-Фп д Ос-Р-Пр-П" Пм

с углубленной 9 В-Ос-Р-Фп с Пр-П Пм

переработкой 10 В-Ос-Р-Фп, с Ок-Рщ-П Щтех,

древесины Рщпо-П Щтоп

П — погрузка на лесовозный транспорт; Пр — продольная распиловка; Р— раскряжевка; Рщ— рубка в щепу; Ршпо — рубка в щепу порубочных остатков; Фп — формирование пакета; Д — деревья; Пм — пиломатериалы; С — сортименты; X— хлысты; Щтех— щепа технологическая; Щтоп— щепа топливная.

Для обеспечения рассмотренных ТП «Основными направлениями развития лесной промышленности России», одобренных распоряжением Правительства РФ от 1 ноября 2002 г. № 1540-р предусматривается постепенное увеличение процента машинизации лесозаготовок (табл. 2). Таблица 2 - Процент машинизации по годам

Показатель Процент машинизации по годам |

2005 2010 2015 |

Планируемый процент машинизации 35-40 50-60 ' 70-75 |

Наиболее существенным в данном документе является уровень машинизации лесозаготовительных работ, который определяет потенциальную потребность в лесных машинах. В соответствии с планируемым процентом машинизации определен парк машин (табл. 3).

Типы машин Количество машин по годам

' "2005 "' Г" 2010 I 2015 '

Хлыстовая заготовка

Валочно-пакетирующие машины экскаваторной компановки 160 680 800

Балочные, валочно-трелевочные машины 100 425 500

Трелевочные машины 800 1700 2200

Сучкорезные машины, процессоры 570 1Ш 2100 "

11огрузчики 600 " 2100 2200

Сортиментная заготовка

Харвестеры ТУ 375 1125

Форвардеры 100 560 1690

Анализ таблицы 3 показывает, что на ближайшую перспективу наибольшее распространение получат ТП, обеспечивающие заготовку и вывозку хлыстов и сортиментов. ТП, предусматривающий выработку на лесосеке пиломатериалов в

основном применяется в мелких частных лесовладениях за рубежом. В нашей I стране он не получил промышленного распространения в связи с отсутствием во-первых, высокопроизводительной техники, способной производить распиловку круглых лесоматериалов в условиях лесосеки, а во-вторых в связи с отсутствием соответствующих технологий. Этот технологический процесс представляет осо-

бый интерес при разработке лесосек на радиоактивно загрязненных территориях. В зону радиационного загрязнения местности попали леса, отнесенные по

I своему целевому назначению к защитным и эксплуатационным лесам. Общая площадь лесов 15 субъектов РФ составляет 982,6 тыс. га, из них 856,3 тыс. га с плотностью загрязнения цезием-137 от 1 до 5 Ки'км2, 96,6 тыс. га с плотностью загрязнения от 5 до )5 Ки/км2, 27,5 тыс. га с плотностью загрязнения от 15 до 40 Ки/км2 и 2,2 тыс. га с плотностью загрязнения свыше 40 Ки/км" Заготовку древесины в эксплуатационных лесах ведут в порядке главного и промежуточного пользования. Заготовленная в лесных массивах первой зоны загрязнения древесина может быть использована в промышленных целях после полной очистки бревен от коры. Из лесных массивом второй зоны загрязнения древесина может использоваться в промышленных целях при условии полной очистки бревен от коры и снятия двухсантиметрового внешнего слоя. ТП верхних складов в зависимости от применяемого оборудования на валке, трелевке, обрезке сучьев, раскряжевке и первичной обработке может организовываться по нескольким схемам.

Для лесных массивов первой зоны загрязнения радионуклидами можно рекомендовать следующую организацию работы верхнего склада (рис. 1). Предлагаемые нами схемы и оборудование верхних складов дают возможность с минимальными потерями стволовой древесины заготовить и отгрузить потребителю «чистую» древесину в виде окоренного сырья или готовых пиломатериалов. Для предлагаемых вариантов ТП в настоящее время разработаны и применяются мобильные установки как отечественного, так и зарубежного производства.

Для лесных массивов второй зоны нами разработаны технологические схемы с переработкой сортиментов на шпалы и пиломатериалы (рис. 2).

В лесной промышленности, как и любой другой отрасли материального производства создаются и потребляются различные виды запасов объектов труда. Основной причиной создания запасов признается необходимость предотвращения ос-

Рис. 1. Структурно-технологическая схема производства окоренных сортиментов: ! - штабель деревьев; 2 - сучкорезно-раскряжевочная машина; 3 -сортименты; 4 - вал сучьев; 5 - окорочный станок; 6 - окоренные сортименты

тановки производственного процесса в случае их недостаточности. Особенности лесозаготовительного производства накладывает свои требования на методы управления запасами. Обзор работ по моделированию и оптимизации технологических процессов лесопромышленного производства показал, что для решения поставленных задач широко используются методы математического и имитационного моделирования, основанные на статистическом и логическом анализе существующих технологических процессов с использованием вычислительной техники и компьютерных технологий.

Рис. 2. Структурно-технологическая схема производства шпал и пиломатериалов: 1-грузовые платформы; 2 - обрезки и горбыль; 3 и 4 - соответственно операторы станков и помощники операторов; 5- фрезерношшьный станок; б - ленточнопильный станок; 7- штабель тонкомерных сортиментов; 8 - вал сучьев; 9-штабель лиственных и хвойных деревьев; !0 -штабель хвойных деревьев; 11- сучкорезно-раскряжевочные машины; 12 - штабель крупномерных сортиментов; 13 - обрезной станок; 14 - торцовочный станок; 15- подстойное место Вопросам совершенствования техники и оптимизации технологических процессов лесопромышленных предприятий, исследованиям потоков лесоматериалов, транспортных средств, отказов машин и оборудования в лесозаготовительном производстве (ЛП); управления техническим состоянием оборудования посвящены работы В.И. Алябьева, В.В. Амапицкого, Н.Г. Багаева, И.В. Батина, Б.А. Васильева, Д.К. Воеводы, B.C. Ганжи, Н.Т. Гончаренко, Д.Л. Дудюка, Б.Г. Залегаллера, Ф.Е. Захаренкова, A.A. Камусина, Н.К. Климушева, Г.А. Комарова, В.К. Курьянова, Ю.В. Лебедева, Ф.В. Пошарникова, А.К. Редышна, В.Г. Рогулина, Ю.А. Садовского, И.В. Турлая, В.Р. Фергина, Ю.А. Ширнина, С.Б. Якимовича и многих других.

В последние десятилетия проблема снижения уровня отрицательного воздействия лесосечных машин на ЛЭС при сплошных и выборочных рубках стала ключевой не только при проектировании новой техники, но и при организации ее работы. Лесозаготовительное производство находится в непосредственном соприкосновении с природой. Поэтому учет экологических последствий при задании технологических требований в проектировании или выборе технологического процесса и комплекта машин - актуальная проблема, еще пока не нашедшая эффективного решения главным образом из-за отсутствия количественных оценок этих последствий.

Концепции научного направления, рассматривающие снижение объемов техногенного воздействия лесосечных машин на окружающую среду, получили развитие в трудах Г.М. Анисимова, Ю.Ю. Герасимова, И.В Григорьева, A.A. Туковой, Й.М. Бартенева, А.Н. Жидкова, О.Г. Климова, B.C. Николаеве кого, В.И. Обыденникова, С.А. Родина, B.C. Сюнева, А.Г. Цыкалова и многих других.

Факторы, влияющие на степень воздействия машин на лесные экосистемы, можно разделить на три основные группы: природно-климатические; организационно-технологические; конструктивно-производственные. Из управляемых факторов наибольший интерес представляют организационно-технологические факторы. Из них в свою очередь расчет режимов работы (расчет объемов запасов и времени их создания, пополнения, потребления и выработки) и организация работы машин по рассчитанным режимам.

Обзор исследований по типам технологических процессов и расчету режимов работы машин в лесозаготовительном производстве, факторов техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС и путей его снижения позволил выявить следующие нерешенные задачи:

1) практически отсутствуют рекомендации по организации технологических процессов верхних складов, обеспечивающих получение Fia лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения;

2) не выработаны четко сформулированные требования к запасам и нет единого определения понятия запаса лесоматериалов, терминологии и классификации запасов лесоматериалов в технологическом процессе лесозаготовок;

3) для решения задач управления технологическим процессом не разработаны модели расчета режимов (объемов межоперационных запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки) и методы организации работы лесосечных машин, с учетом повышения работоспособности и получения максимальной выработки комплекта машин, минимальных затрат и снижения отрицательного их воздействия на ЛЭС;

5) не разработаны имитационные модели для определения оптимального состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, обеспечивающих повышение эффективности (технологической, технической, экологической, социальной, экономической), а также рекомендации и методическое сопровождение по их использованию на производстве и в учебном процессе.

Во втором разделе уточнены основные особенности лесосечных работ, назначение и классификация запасов и проведен анализ технологической структуры лесосечных работ, как объекта моделирования.

На лесосеках машины и механизмы, выполняющие отдельные операции, объединяются в комплекты машин. При формировании комплектов машин для лесосечных работ невозможно подобрать их количественный состав, при котором выработка машин на всех операциях при всех условиях была бы равна или пропорциональна. При различных составах комплектов машин их сменный объем выработки равен минимальному объему выработки машин на одной из операций. Производительности машин в течение всего периода их работы не остаются постоянными, а изменяются. В силу неравномерности осуществления технологических процессов на стыках операций формируются запасы лесоматериалов. Изменения производительностей машин вызывают неравномерности интенсивностей пополнения и потребления запасов древесины между ними (рис. 3).

Псм, м3

Рис. 3. Диаграмма дневной интенсивности пополнения и выработки запасов по месяцам I

Запасы лесоматериалов в ЛП играют важную роль своеобразного буфера, сглаживающего неравномерность выполнения смежных технологических опера- I ций. Динамика изменения этих операций порой значительно отличается друг от друга как по интенсивности, так и по характеру; одна из них может увеличиваться при снижении другой. Различная динамика технологических процессов на смежных . фазах и операциях ЛП определяет необходимость ее учета при решении задач управления запасами лесоматериалов. Как видно из сказанного запасы создаются между смежными операциями, т.е. все они межоперационные.

Межоперационные запасы между отдельными операциями создаются в начале, потребляются и пополняются в течение всего периода, а вырабатываются в конце разработки каждой лесосеки. Они служат для обеспечения зоны безопасной работы, компенсации отклонений фактических объемов и времени поступления сырья на очередную операцию от расчетных значений, а также с целью максимального сокращения простоев машин и оборудования при нарушении производственного цикла из-за погодных, организационных, технических и других причин.

Межоперационные запасы в транспортно-технологических потоках лесоза-, готовок различаются по назначению и месту нахождения. В связи с тем, что запасы между операциями валка и трелевка, трелевка и обрезка сучьев, обрезка сучьев и погрузка создаются и поддерживаются определенных объемов для конкретных условий и не находятся на одном и том же месте, а «перемещаются» по лесосеке в течение всего периода ее разработки, быстро и вовремя могут начать «работать» при остановке смежных машин, их справедливо назвать - оперативные, технически и технологически перемещаемые. При рассмотрении причинно-следственной связи создания оперативных запасов, нами установлено, что они имеют многоуровневый характер. Первый уровень это страховые запасы, они складываются из технологических (обеспечивающих зону безопасной работы) и технических (обеспечивающих работу машин на следующей операции, когда( машины на предыдущей операции, выходят из строя).

Интенсивности создания, пополнения, потребления в выработки запасов) могут постоянно изменяться. При этом очень важно наличие или отсутствие взаимодействие этих процессов, одновременность или разновременность их про-1

текания. Для учета данного фактора запасы лесоматериалов подразделяются на активные и пассивные.

Пассивный - не проявляющий деятельности, безучастный, безразличный к окружающей жизни. Зависимый, лишенный самостоятельности. Этот термин в полной мере отвечает сезонным, а также оперативным запасам в часта уровня страховых запасов, так как они создаются в начале и вырабатываются в конце освоения лесосеки, и обеспечивают безопасную работу рабочих и бесперебойную работу машин, и готовы к использованию по определенному назначению (периодического пользования). В отличии от сезонных запасов, страховой уровень запасов не находится на одном месте, а постоянно перемещается от начала до конца разрабатываемой лесосеки и качество древесины в связи с этим не меняется, так как продолжительность от создания до потребления составляет максимум 2-3 дня.

С другой стороны термины: активный, деятельный, энергичный, действующий, развивающийся в полной мере соответствуют постоянно действующим оперативным запасам (только в части организационного объема запасов), т.к. они создаются и поддерживаются (пополняются и потребляются) на определенном для конкретных условий уровне в течение всего периода разработки лесосеки.

Рассматривая оперативные запасы между операциями лесосечных работ, мы установили, что они создаются в начале, пополняются и потребляются во время, а вырабатываются в конце разработки лесосеки, то есть по мере разработки лесосеки перемещаются от ее начала к концу, значит они перемещаемые, так как создаются и потребляются в координатах времени и пространства. В связи с тем, что машины и оборудование непосредственно в их перемещении не участвуют, они могут рассматриваться гак технологически перемещаемые. Тогда предметы труда, перемещаемые на машинах, могут рассматриваться как технически перемещаемый запас. При исследовании технологических процессов нижнескладских работ и цехов по переработке древесины установлено, что запасы, как правило, или не перемещаются, находятся на определенном, ограниченном по площади месте, или перемещаются различными транспортными средствами. Таким образом, по этому признаку предлагается классифицировать запасы на неперемещаемые и перемещаемые (технологически перемещаемые и технически перемещаемые).

На основании проведенного анализа запасов можно сделать следующий вывод: все запасы межоперационные; активные и пассивные; между отдельными операциями они многоуровневые; на лесосеке, как правило, технологически или технически перемещаемые; на нижнем складе и в цехах неперемещаемые или технически перемещаемые.

В связи с этим и методика расчета объемов запасов различная. Объем страхового (пассивного) уровня запасов может быть рассчитан по формуле:

2С = 2ТХ + 7-ги,

где - 1тх - уровень технологических запасов, м3; Ът - уровень технических запасов, м3.

Второй уровень это гарантийный запас, который складывается из страхового и оперативного:

Дг = 2с' + 2о. з

где 2с- объем страховых запасов, м ; 2Ь - объем оперативных запасов, м .

Или =

Технологический запас '¿тх между операциями валки и трелевки составляет объем древесины, заготовленной с площади, равной по длине и ширине зоне

безопасной работы и может быть рассчитан по формуле:

™ 10000 '

где Ь, В - длина и ширина зоны безопасной работы (разрабатываемой ленты), м; £?ср - средний ликвидный запас древесины на га, м3/ га; при ¿ = 50- 250м; В = 50м, гт = (0,25 -1,25)-дср.

Объем технологического запаса между операциями трелевки и обрезки сучьев, обрезки сучьев и погрузки должен обеспечивать маневренную и безопасную работу технических средств и рабочих и будет прямо пропорционален производительности, например, сучкорезных и погрузочных машин и времени, за которое этот запас будет выработан:

7 - гт . т

ТИ см '«I

где Яеи - сменная производительность сучкорезной или погрузочной машины, м3/см; Гсм - число смен, за которое будет выработан объем технологического запаса.

Объем технического уровня запасов можно определить, рассмотрев простейшую линию, состоящую из двух технических средств (ТС), производительности которых в единицу времени соответственно равны Яу и П2, а коэффициенты технической готовности Кш1 и К^. Продолжительность простоя в единицу времени их будет соответственно равна:

ТпрI ~ 1 — Кти Тпр2~1- К„г2, тогда продолжительность наложенных простоев в единицу времени двух смежных ТС составит:

ТПрН~ Тпр1 + Тщ2 =1 ~ Кщг 1 + 1- Кт22~2 —

а объем технического уровня запасов необходимых для бесперебойной работы ТС в течение смены можно определить по формуле:

-П1тах * Т„рн *ТЫ= Я1ТОХ* [2 - (КШ1+ Ктг2)]* Т<м-

Величина оперативного объема запасов должна создаваться и поддерживаться на определенном, рассчитанном для конкретных условий уровне, гарантирующем бесперебойную работу машин. Работа ТС должна организовываться, исходя из условий управления запасами.

Комплекты лесосечных машин, обеспечивающие выполнение всех операций конкретных технологических процессов, представляют собой поточные линии. Схемы поточных линий могут отвечать линиям со смешанным агрегатированием с гибкими связями (рис. 4). Характер схем комплектов машин и вид их связи обуславливает наличие запасов древесины между операциями, их назначение и размещение.

На основании проведенного анализа рисунка 4 можно сделать вывод, что схему пополнения и потребления оперативных запасов в общем виде можно представить как схему смешанного агрегатирования (рис. 5), когда запас пополняют и потребляют по нескольку машин. Это заключение будет справедливо и для других вариантов, т.к. пат могут принимать значения целых чисел («=1,2,3...... Ы) и (т=1,2,3,..., М). На основании этой модели с учетом особенности каждой операции можно анализировать процессы пополнения и потребления оперативных запасов между всеми операциями лесосечных работ.

Эту графическую модель используем для построения аналитических моделей определения объемов гарантийного уровня запасов и режимов их пополнения и потребления между парой операций ТП.

Л -запас сырья неограниченного — объема;

| 3 | - оперативный запас;

(Я)

) - технические средства для выполнения операций

Рис. 4. Графические модели взаимосвязи машин в комплекте: а - схема последовательного агрегатирования с гибкими связями; б, в- ветвящаяся и сходящаяся схемы; г- схемы смешанного агрегатирования с гибкими и жесткими связями

Рис. 5. Графическая модель единичных операций пополнения и потребления запасов смешанного агрегатирования

В третьем разделе предложена общая постановка интенсификации производственных процессов лесосечных работ, определены условия и разработаны: усовершенствованные математические модели расчета объемов оперативных запасов, продолжительности расчетного периода при заданных объемах запасов, времени их пополнения и потребления, рационального управления дополнительными машинами, а также модели для определения снижения объемов техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС.

Задача управления запасами может решать экономические, технологические, технические, экологические и другие вопросы и заключается в поддер-

жании величины оперативных запасов на таком уровне г, других параметров управления такими при которых некоторые показатели эффективности Я« (к = 1,2,3,...,к) будут поддерживаться на минимальном или максимальном уровне, т.е.

1 " ^ \тахЯ*

Проведенные нами исследования показали, что, как правило, возможны два варианта несоответствия объемов выработки машин на смежных операциях. Пер-

вый, когда объем выработки машин на предыдущей ¿-й операции больше, чем на следующей 5-й (<2™« > бя) и второй, когда объем выработки машин на предыдущей ¡-й операции меньше, чем на следующей 5-й (О, < Огаш[). Для выравнивания объемов выработки на смежных операциях необходимо на два - три основных комплекта машин иметь комплект дополнительных машин: на валке, обрезке сучьев и раскряжевке - бензиномоторную пилу, на трелевке - чокерный трелевочный трактор. Этот комплект необходимо иметь на лесосеке и потому, что по своим техническим возможностям лесозаготовительные машины не могут освоить около 5% древостоя. При малых объемах заготовок одним из основных трелевочных тракторов должен быть чокерный, а дополнительной только бензопила.

Графическая модель создания, пополнения, потребления и выработки объемов оперативных запасов для этих случаев с учетом подключения дополнительных машин или (и) увеличения числа смен работы основных машин в конце расчетного месяца будет иметь следующий вид (рис. 6).

Рис. 6 Изменение запасов древесины в течение всего периода разработки лесосеки в зависимости от соотношения объемов их пополнения и потреблении: а-при (¿1 <2И10Г; б- при Отаг > <2$

Первый месяц (Г7^ разработки лесосеки включает: число дней !/ - необходимое для создания запасов; г? -для их пополнения и потребления основными машинами без подключения дополнительных; I) - совместной работы основных и дополнительных машин.

Второй и (]) -тый месяцы (Г®)

(в расчетном периоде у = 1, 2, 3.....J месяцев) содержат число дней /> и (з,

соответственно, работы только основного оборудования и основного и дополнительного. Последний месяц (Т^1) характеризуется числом дней (Ь, Ь, Ц- где - число дней, необходимое основным £-м машинам, вырабатывающим запасы) для реализации запасов древесины после перебазировки ;'-х машин (пополняющих запасы) на новую лесосеку.

В соответствии с рисунком 6 и анализом общепринятого показателя отчетности - числа дней работы машин (месяц), нами получены математические модели для определения гарантийного уровня оперативного запаса в зависимости от соотношения объемов его пополнения и потребления из условия максимальной выработки комплекта машин ((,}„юх), с учетом подключения дополнительных машин на отстающей операции:

для первого месяца разработки лесосеки при (О, <

гг

(5)

при (<2тах >

(5)

, _ (у"' -оМо™-вМя1В)-а«)+гс о^ ог,

¿г--о~0 ' ()

Ипах Уо5

Математические модели для определения объемов запасов для второго и последующих _/'-х месяцев:

при (0,тт > ¿Г =-----—--; (3)

при (Ф < = --, (4)

На

для последнего У-го месяца при (<2, <

7 _ \ти) ■ (б...... - б,)-(б,(а) - )+ ¿с • ди

г (а™, -е,)-(й,(0)-е™)+еМ1 ^ 7 И' • & -&)•(&■» - &Ш0)-е-а»

при (д1Ш1 > гг = '

Обратная задача формулируется следующим образом: исходя из сложившегося, существующего, рассчитанного или нормативно заданного уровня запаса лесоматериалов между отдельными парами операций требуется рассчитать продолжительность времени бесперебойной работы машин на смежных операциях. Для решения этой задачи нами разработаны соответствующие математические модели:

для первого месяца разработки лесосеки при (О) < Qma):

Тт -• Кб- - О*а • 1 - ¿с ■ Ор, ■ <2,

" ёЖТЯга ' ()

при ,(8)

для второго и последующиху'-х месяцев при (£)>< (¿„ж)-

тУ) - ' (бтах ~ 2С) .

~(о^-вМ0Г>-отхУ (9)

при (а-> а,: 7- (10)

для последнего 7-го месяца при (О, < Отах)-

Тшг, • [(0„т - а) • (р,'0> - бтГ)+ б.. • ба 1 ■- 2С ■ о,, ■ дгот л _ ТП.&- О

при • (12)

Полученные математические модели (1) - (6) дают возможность определить величину гарантийного уровня оперативных запасов между каждой парой операций, обеспечивающих бесперебойную работу транспортно-технологиче-ского потока комплекта лесосечных машин. Для того, чтобы оперативные запа-

сы не превышали предельной величины, необходимо знать когда, на сколько и какое дополнительное техническое средство требуется подключать к основному комплекту машин (или на сколько необходимо увеличить число дней работы основного оборудования).

Математические модели для определения продолжительности времени работы дополнительного оборудования на отстающих операциях с учетом максимальной выработки комплекта машин в различных условиях их эксплуатации будут иметь следующий вид.

При С0, < д^:

для первого месяца:

для второго и 7-го месяца:

для последнего ./-го месяца: ПриСО^е*,): для первого месяца:

/0)

ОгОо,

бши 'б»

для второго и} -го месяца:

для последнего ./-го месяца:

/И:

-е.)

а»

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

Полученные математические модели (1)-(18) позволяют определить режимы работы пары операций комплекта машин с учетом их максимальной выработки в конкретных производственных условиях.

Работоспособность системы зависит от работоспособности ее элементов и от того, каким образом элементы объединены в системы и какова функция каждого из них. Технологический процесс лесосечных работ рассмотрен нами как резервируемая система, т.е. система, в которой применяется дублирование (резерв) элементов, чем достигается повышение надежности системы. Такая система, например, для комплекта машин, состоящего из одной валочно-пакетирующей, двух трелевочных, и одной сучкорезной машины будет иметь следующую схему (рис. 7):

г6>1

Рис. 7. Схема смешанного (параллельно-последовательного) резервируемого соединения п элементов

В этой схеме при отказе основного ТС включается в работу дополнительное или «работает» запас. При независимых отказах ТС работоспособность системы Р(ь) из двух элементов за некоторое время I определится по формуле:

1-1

где Р, - работоспособность 2 - го элемента; п - число элементов в системе.

Коэффициент технического использования системы из нескольких элементов (рис. 7), без учета дополнительных машин, можно определить по формуле: Л: =■ [1 - 0 - Р. XI - Р,с )• (1 - Р,г )]■ Ь - 0 - Рт, )• 0 - Рп У 0 " Рх )' 0 - Р ,г )] Пт

С другой стороны для поддержания запасов на определенном уровне дополнительно подключается на валке и на обрезке сучьев бензопила, а на трелевке чокерный трактор, что обеспечивает максимальную выработку комплекта в целом. Коэффициент технического использования такой системы (рис. 7) можно определить по формуле:

В тех случаях, когда запасы создаются недостаточного объема и дополнительные машины не подключаются, схема комплекта примет следующий вид (рис. 8):

Рис. 8. Схема смешанного (параллельно-последовательного) не резервируемого соединения п элементов

Если же учесть, что запасы даже недостаточного объема служат резервом и при остановке машин на предыдущей операции, машины на следующей операции будут какое-то время продолжать работу, то формула (20) примет следующий вид:

Рс = [' - 0 - Р*Х - Лс)И" - С - Л-.УО - - Рк )] /?п

•М.-МО-^)]^ ' { '

Подставив значение коэффициентов технического использования отдельных элементов системы в полученные формулу, получим коэффициент технического использования системы:

Сравнивая значение коэффициента технического использования комплекта машин как резервируемой так и не резервируемой системы легко заметить, что коэффициент технического использования резервируемой системы в 2,3 раза выше, чем не резервируемой. Даже если учесть, что запасы создаются недостаточного объема, коэффициент технического использования системы повышается в 1,8 раза. Отсюда следует, что создание и поддержание на определенном рассчитанном для конкретных условий уровне запасов за счет маневрирования численностью и (или) сменностью работы машин значительно повышает надежность работы комплекта машин, а следовательно, целесообразно!

Увеличение вероятности безотказной работы ведет к увеличению объема выработки комплекта машин, что в свою очередь приводит к уменьшению числа дней работы машин на лесосеке. Кроме того, снижаются эксплуатационные затраты и уменьшается техногенное воздействие машин на ЛЭС.

Объем отравляющих веществ, который будегг выброшен в атмосферу с отработавшими газами двигателей лесных машин, можно определить по формуле:

í (ЯигМутр-Дл-Ты-кл), (22)

/-1 ¿=1

где Цу, - удельный объем выбросов каждого 5-того элемента, г I кВт ч}-тым типом машин на /-той операции; Ые1, - мощность двигателя ./-той машины ¿-той операции, кВт; щ - количество работающих машин /-того типа на /-той операции; Да - число дней работыу'-той машины /-той операции; к,, - коэффициент сменности работы машин./-того типа на /-той операции; Тсм- продолжительность смены, ч.

В результате сокращения продолжительности разработки лесосеки снижается техногенное воздействие лесосечных машин на ЛЭС: объем вредных выбросов в атмосферу с выхлопными газами; вредное воздействие на почвенный покров, особенно в весенний период; шумовое воздействие и др.

Объем снижения вредных выбросов может быть рассчитан по формуле:

J I

Увх=Е £ • Лу/ • ПР ■ Д*> ■ Тсм ■ кц), (23)

м .-1

где Дм- число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки. Число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки за счет изменения численности или сменности работы лесосечных машин, определяется разницей в числе дней работы при условии минимальной и максимальной выработки комплекта машин на конкретной лесосеке:

Дзв — Дро—Дрд, (24)

где Дро и Дрб - число дней разработки лесосеки, соответственно, при минимальной и максимальной выработки комплекта.

Число дней разработки при условии минимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Д» (25)

где Од — объем древесины на лесосеке, м ; £3ИШ - минимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м3.

Число дней разработки лесосеки при условии максимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Да = СУЙ.ох, (26)

где Qmш¡ - максимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м3.

Время разработки лесосеки сокращается за счет увеличения численности или сменности работы лесосечных машин на отстающих операциях. Следовательно, во время их работы будут дополнительно производиться выбросы вредных веществ в атмосферу, объем которых можно рассчитать по формуле:

УпГ} = ± £ (дчгК/> ■»/>-Д/> -Т^-к/^ (27)

У-1 ы

где Щ[6) - мощность двигателя дополнительной машины /-того типа на /той операции; п/д) - количество (как правило, одна) дополнительных машин того типа на /-той операции; Д^д> -число дней работы дополнительных машин ]-того типа на /-той операции; к/0) - коэффициент сменности работы (как правило, кр(д> = 1) дополнительных машину-того типа на /-той операции.

Число дней работы ( Д'', ') дополнительного оборудования у-того типа на ¡-той операции на весь период разработки лесосеки определяется как произведение продолжительности работы (1Л) этих машин за каждый отдельный месяц на число месяцев {пм) разработки лесосеки:

Д?'= (28)

Число месяцев разработки лесосеки можно определить как частное от деления общего запаса древесины на лесосеке Оа на объем древесины, заготовленный за отдельный месяц: О,, =Отах *Т„;

(29)

Ум

где Т„ - число дней работы в расчетном месяце.

Тогда абсолютное уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу каждого отдельного 5-того элемента может быть рассчитано по формуле:

^»^«-Иет®. (30)

При разработке зимних лесосек желательно работы заканчивать до начала интенсивного таяния снега. Предлагаемая нами методика расчета режимов работы лесосечных машин, как показывают производственные исследования и исследования на модели, позволяют значительно сократить продолжительность разработки лесосеки; заранее проанализировать возможные варианты; своевременно начать и закончить разработку каждой конкретной лесосеки.

Размер площадей лесных почв, сохраненных от разрушения, будет зависеть от количества дней, на которое уменьшится время разработки лесосеки, дневного объема выработки комплекта лесосечных машин и среднего запаса на одном гектаре и составит:

^ = (31)

е1

где °ср - средний запас древесины, м /га', Кх - коэффициент использования сэкономленного времени.

При разработке летних лесосек есть возможность компенсировать вероятные простои машин из-за затянувшихся дождей, обеспечить соответствующее увеличение объемов выработки машин на каждой операции отдельным комплектом машин. Такая организация работы позволяет эксплуатировать лесосечные машины в более сухой период времени, что значительно снижает вредное воздействие их на почвенный покров.

Полученные нами аналитические детерменнрованные модели являются простыми и дают возможность определить режимы работы пары операций, но они не позволяют описать взаимосвязь машин в комплекте и определить режимы работы комплекта машин в целом. Для выявления взаимосвязи ТС на операциях всего транспортно-технологического потока в целом необходимо разработать имитационную модель этого процесса, дающую возможность получить требуемые результаты, т. к. составление аналитических моделей многооперационных систем, связано с большими трудностями и практически невозможно.

Четвертый раздел посвящен разработке имитационных моделей технологических процессов лесосечных работ. Имитационное моделирование - один из самых эффективных инструментов исследования сложных систем, когда решение приходится принимать в условиях неопределенности. Такое моделирование дает

возможность инженеру, конструктору, исследователю экспериментировать не только с существующими, но и предполагаемыми системами - производственными процессами, практически во всех случаях, когда делать это на реальном объекте невозможно или нецелесообразно. К таким объектам относятся лесосечные работы, т. к. практически невозможно проведение наблюдений за работой лесосечных машин в идентичных условиях в случае необходимости их перенесения на другую лесосеку: и почвенно-грунтовые условия, и лесонасаждения, и другие факторы будут иными, чем на предыдущей лесосеке.

Процесс имитационного моделирования заключается в том, что на основе полученных нами математических моделей предлагаются блок-схемы и ЭВМ программы, имитирующие работу комплектов лесосечных машин и обеспечивающие получение режимов их функционирования. На рисунке 10 представлена блок-схема имитационной модели работы лесосечных машин в течение всего срока разработки лесосеки с заданным объемом производства без учета, на рисунке 11 и с учетом определения снижения объемов вредного воздействия лесосечных машин на ЛЭС.

^Начало )

В этом же разделе предлагается имитационная модель для выбора оптимального маршрута перемещения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку. Предлагаемая модель дает возможность находить наиболее эффективный (оптимальный) вариант переброски дополнительных машин. Кроме этого здесь же разработана блок-схема имитационной модели получения пиломатериалов на верхнем складе, при заданных объемах производства. Отличается она от блок-схемы (рис.10) лишь тем, что во-первых, она разработана только для процесса

получения окоренных сортиментов и пиломатериалов и представляет собой самостоятельную модель. Во-вторых, в исходных данных в место лесосечных ма-

Предлагаемый алгоритм и блок-схемы дают возможность составить программы для ПЭВМ, моделирующие работу конкретных комплектов машин для различных технологических систем на весь период разработки лесосеки. Используя эти программы, можно рассчитать режимы работы лесосечных машин и оборудования для получения окоренных сортиментов и пиломатериалов, обеспечивающие максимальную выработку за каждый отдельный месяц разработки лесосеки, способствующие повышению эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной). Программы написаны на языке Pascal в среде программирования Delphi 7. Программы для удобства их применения имеют визуальный интерфейс, понятный для пользователя.

После написания каждой программы проводилась ее отладка, которая заключалась в том, что по каждой задаче в ЭВМ вводились различные исходные данные. После решения задачи результаты сравнивались с предварительно полученными вручную. После этого программное обеспечение передавалось на про-

изводство для опытной проверки. Если результаты моделирования отвечали производственным требованиям, то составлялось методическое сопровождение и программа передавалась в промышленную эксплуатацию.

Достоверность результатов моделирования комплекса лесосечных работ зависит от точности закладываемых для расчетов исходных данных. Исследование первичной информации для осуществления моделирования процесса - одна из задач данной работы.

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований характера изменения интенсивности пополнения и потребления оперативных запасов и их объемов, которые проводились нами на нескольких операциях (валка с пакетированием, трелевка и обрезка сучьев; вапка-обрезка сучьев-раскряжевка, трелевка). Хрономегражные наблюдения за работой валочно-пакетирующей, а также харвестера и трелевочных машин позволили установить тенденцию к росту запасов между ними. (рис. 12).

Статистические данные, полученные нами в результате обследования лесосек показали, что несогласованность работы валочно-пакетирукнцих, харвестеров и трелевочных машин привела к избыткам запасов древесины между ними. Оставшиеся запасы после осеннее-зимнего сезона разработки лесосек были стреле-ваны, в основном, в следующем осенне-зимнем сезоне. В результате чего за время летне -осеннего сезона качество оставшейся древесины снизилось, а древесина лиственных пород большей частью перешла в дрова.

--Рис. 12. Характер изменения объемов валки (I),

трелевки (2) и запасов между ними (3); (4) при остановке вапочно-пакетирующей машины; (5) при подключении дополнительной трелевочной машины; (6) до подключения дополнительной трелевочной машины.

500

1 ч

/ -У»

. N

Анализ хрономегражных наблюдений за работой трелевочных и сучкорезных машин и запасами между ними позволил нам установить, что за счет отставания трелевки от обрезки сучьев запасы между этими операциями постепенно снижаются и наступают такие моменты,

О 5 10 15 дни

когда сучкорезные машины вынуждены простаивать из-за отсутствия древесины (рис. 13).

<3,м

_3___

1 //

✓

Рис. 13. Характер изменения объемов трелевки (I), обрезки сучьев (2) до подключения; трелевки (3) после подключения и (4) после отключения дополнительной трелевочной машины и запасов между ними (5)

Достигнуть в первом случае снижения, а во втором увеличения запасов и поддержать их на определенном для конкретных условий уровне возможно увеличением интенсивности, соответственно потребления и пополнения запасов (подключением дополнительного трактора). Это дает возможность увеличить объем заготовки древесины в 1,1 - 1,3 раза.

Статистическая обработка полученных данных позволила описать математически характер изменения запасов древесины. В результате установлено, что в данных условиях запасы имеют прямолинейную зависимость от числа дней работы.

Анализ исследований, проведенных нами в различное время сезонов заготовки древесины, показал, что увеличение запасов между операциями валки и трелевки и их уменьшение между операциями трелевки и обрезки сучьев является закономерным явлением. Причем, интенсивность увеличения запасов между операциями валки и трелевки несколько выше в весенне-летний период разработки по сравнению с осенне-зимнем. Интенсивность уменьшения запасов между операциями трелевки и обрезки сучьев несколько больше в осенне-зимний период чем в весенне-летний.

Проведенные производственные исследования и их анализ дали нам возможность обосновать характер изменения запасов между техническими средствами лесосечных операций и подтвердить необходимость подключения дополнительного трелевочного трактора.

Для определения по разработанной методике объемов оперативных запасов древесины, моментов подключения и продолжительности работы дополнительных машин, объемов заготовленной древесины и ежедневно необходимого количества машин для ее вывозки требуется прогнозировать сменную производительность машин, которые будут выполнять лесосечно-транспортные работы на планируемой к рубке лесосеке.

Валка (валка-пакетирование, валка-обрезка сучьев-раскряжевка) находится во взаимосвязи с трелевкой через оперативные запасы древесины. От объемов (интенсивности м3/смену) пополнения и потребления запасов зависит их величина и продолжительность безостановочной работы лесосечных машин. Поэтому параллельно с наблюдениями за работой валочно-пакетарущих машинами, харвестера-ми были проведены наблюдения за работой трелевочных и сучкорезных машин.

Анализ работы этих машин показал, что характер изменения их сменной производительности аналогичен. При увеличении объемов валки увеличиваются и объемы трелевки или наоборот. Это указывает на улучшение или ухудшение почвенно-грунтовых и климатических условий. Анализ индивидуальной работы каждого оператора показал, что, как правило, средняя сменная производительность членов одного звена одинаковая (рис. 14) и различна для отдельных звеньев, т.е. зависит от наличия квалификации и работоспособности рабочих и др. В дальнейшем при проведении обезличенных расчетов, мы убедились в необходимости учета субъективного фактора. Это возможно лишь в том случае, если в качестве исходных данных в конкретных производственных условиях для расчетов будет приниматься среднестатистическая производительность за последние три года.

Анализ соответствия планируемого и фактически отработанного числа дней показывает, что фактически отработанное число дней отличается от плани-

руемого. Проведенные исследования показали, что наиболее устойчиво работают сучкорезные машины, т.к. в 70 % планируемое число дней совпадает с фактически отработанным. Для валочных и трелевочных машин, харвестеров это соответствие несколько ниже и находится в пределах 32-35%. Причем отклонения, хотя на их долю и приходится две трети степени несоответствия (у валочно-пакетирующих и трелевочных машин) и одна треть у сучкорезных машин, в большинстве случаев не превышает 9 дней.

В связи с тем, что среднеквадратичное отклонение не превышает 9 дней, а планируемое число дней колеблется от 26 до 1, нами предлагается принимать при моделировании процессов пополнения и выработки запасов древесины четыре варианта числа дней с градацией через 2 дня, например: 24; 22; 20; ! 8. В этом случае мы укладываемся в интервалы наиболее вероятных отклонений. В случае возможной остановки машины заранее будем готовы принять определенные меры по урегулированию ритмичности транспортно-технологического процесса лесосечных работ.

П„„м3

а)

100 зо 60 40 20 0

ШШМ

01 год ®2 год

аз год

10 11 12 месяц

б)

Рис. 14. Изменение средней сменной производительности трелевочных машин операторов: а- первого звена, б- второго звена

В тех. случаях, когда необходимо планировать не полный месяц работы какой-либо машины, а только часть, необходимо учитывать при планировании ее коэффициент использования. Например, требуется запланировать не 24 рабочих дня, а 12 дней, тогда коэффициент использования данной машины умножаем на 0,5 и т.д. В результате также будет получаться четыре варианта возможных данных, которые буду!" учитывать вероятность остановки технических средств.

В шестом разделе приведены рекомендации по практической реализации задач интенсификации транспортно-технологических процессов лесосечных работ. Разработана общая структура рационального управления транспортно-тех-нологическими процессами лесосечных работ и организация работы мастерского

участка с подключением дополнительных машин на отстающих операциях. Дан анализ результатов внедрения разработанных методов рационального управления транспортно-технологическими процессами лесосечных работ. Проведена проверка адекватности моделей и анализ результатов экспериментирования на моделях. Проведенные расчеты показали, что отклонение фактических объемов заготовленной древесииы от планируемых не превышает 10 %.

Вычислительный эксперимент расчета режимов работы лесосечных машин, с разработанной нами моделью проводился для различных условий эксплуатации лесосечных машин, с целью определения объемов оперативных запасов и продолжительности работы дополнительных машин, в зависимости от разности между объемами пополнения и выработки запасов, производительности дополнительных машин, коэффициентов использования машин, среднего запаса древесины на одном гектаре, числа дней работы в месяц.

Анализ полученных данных показал нам, что объемы оперативных запасов изменяются в зависимости от следующих факторов: среднего запаса древесины на одном гектаре; разности объемов пополнения и потребления запасов и производительности дополнительных машин; продолжительности работы дополнительных машин в зависимости от их производительности, разности объемов пополнения и выработки запасов и числа дней в расчетном (планируемом) месяце.

Анализ результатов экспериментирования показал, что при одних и тех же значениях разности объемов пополнения и потребления запасов, но при различных средних запасах на гектаре объемы оперативных запасов различны. Чем больше запас древесины на гектаре, тем больше объем оперативных запасов. Зависимость оперативных запасов от среднего запаса на гектаре и числа дней работы дополнительных машин от их производительности и разности между объемами пополнения и потребления запасов линейная.

Абсолютное снижение объема вредных выбросов, например, оксида углерода (СО), выраженное в процентах к общему объему выбросов за весь срок разработки лесосеки составляет 9-21% . В то же время для среднего объема хлыста 0,22-0,29 м3 это снижение находится в пределах 20-21%, для среднего объема хлыста 1,1 м3 и более в пределах 8-10%. То есть, для одного и того же объема хлыста значение абсолютного снижения объема вредных выбросов изменяется незначительно. А для одного и того же объема производства с увеличением среднего объема хлыста значение абсолютного снижения объема вредных выбросов снижается более чем в 2 раза.

Размер площадей лесных почв, сохраненных от разрушения, при разработке зимних лесосек зависит от количества дней, на которое уменьшится время разработки лесосеки, дневного объема выработки комплекта лесосечных машин и среднего запаса на одном гектаре.

Анализ результатов показывает, что даже при минимально возможном коэффициенте использования сэкономленного времени, площади лесных почв, сохраненных от разрушения, достигают значительных размеров, в среднем от 4 до

10 га При коэффициенте использования сэкономленного времени равном единице, площадь лесных почв, сохраненных от разрушения, увеличивается в десять раз и равняется 40-90 га. Поэтому при разработке летних лесосек есть возможность компенсировать вероятные простои машин из-за затянувшихся дождей, обеспечить соответствующее увеличение объемов выработки машин на каждой операции отдельным комплектом машин. Такая организация работы позволяет эксплуатировать лесосечные машины в более сухой период времени, что значительно снижает вредное воздействие их на почвенный покров.

В седьмом разделе выполнен расчет экономической эффективности внедрения методов интенсификации лесосечных работ. Проведенные расчеты показали, что использование рекомендаций позволяет обеспечить объем выработки комплекта машин равный выработке ведущей машины; снизить: удельные капитальные вложения на 15-20 руб./м3, эксплуатационные затраты на 12-20%, техногенное воздействие машин на лесные экосистемы только по объему вредных выбросов с отработавшими газами примерно на 15-20%.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложены новые технологические решения интенсификации лесосечных работ, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики лесозаготовительного производства РФ - математические модели, алгоритмы, программы, методика расчета объемов межоперационных запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки при заданных объемах производства.

2. Уточнены основные свойства и характерные особенности осуществления лесозаготовительного производства в современных условиях и установлено, что в настоящее время в лесной промышленности сложилось в основном четыре типа технологических процессов лесозаготовок: технология с заготовкой деревьев, хлыстовая технология, сортиментная технология и технология с углубленной переработкой древесины. Основными особенностями лесосечных работ являются: частая перебазировка машин с одной лесосеки на другую; перебазировка машин осуществляется не всех сразу, а с определенным интервалом; необходимость создания и под держания на определенном, рассчитанном для конкретных условий уровне запасов деревьев (хлыстов, сортиментов) между каждой парой операций.

3. Выполнен анализ и разработаны технология и организация верхних складов, обеспечивающие получение древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения.

чинно-следственной связи создания межоперационных запасов установлен многоуровневый их характер. Первая составляющая запасов - страховой запас, вторая -организационный, который является также оперативным (в процессе разработки лесосеки изменяется от страхового уровня до гарантийного или наоборот) и вместе со страховым образуют гарантийный уровень. Страховой запас делится на две составляющие: технологический и технический, который на протяжении разработки всей лесосеки практически остается на одном уровне - неснижаемый и так же как оперативный перемещается (технологически) по мере разработки лесосеки от ее начала до конца, где вырабатывается следующими машинами после перебазировки предыдущих на новую лесосеку.

5. Усовершенствованы математические и имитационные модели для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, обеспечивающие повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной), отличающиеся тем, что позволяют рассчитать объемы запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ.

6. Разработаны математические модели количественной оценки работоспособности технологической системы, отличающиеся возможностью рассмотрения технологического процессы лесосечных работ как резервируемой системы. Установлено, что создание и поддержание запасов на рассчитанном для конкретных условий уровне обеспечивает существенное (в 1,86 раза) повышение работоспособности технологического процесса выполнения лесосечных работ.

7. Разработаны имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин.

8. Установлено, что факторы, влияющие на степень воздействия машин на лесные экосистемы, можно разделить на три основные группы: природно-климатические; организационно-технологические; конструктивно-производственные. Два последних управляемые. С учетом этого рассмотрены основные вопросы теории и практики и предложены математические и имитационные модели, позволяющие обеспечить и определить объемы снижения техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС.

9. Проведены экспериментальные исследования процессов пополнения и потребления запасов деревьев (хлыстов, сортиментов), анализ статистических данных о работе машин, в результате которого установлено, что одним из наиболее достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов, позволяющих с достаточной степенью точности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек является производительность машин, которую нужно принимать как среднюю статистическую за последние три года для каждого отдельного месяца проведения работ.

10. Усовершенствованные имитационные модели для определения обоснованного состава, объемов запасов, режимов их создания, пополнения,

потребления и выработки; методы организации и управления работой комплектов машин; рекомендации и методическое сопровождение по их использованию внедрены на ряде лесозаготовительных предприятий Кировской и Свердловской областей, Усть-Илимского ЛПК, на лесозаготовках ГУП «Дятьковский лесхоз», ООО «ЛПК Навля» и ООО «Клетнянский лес» Брянской области. Использование данных разработок позволило обеспечить: объем выработки комплекта машин, равный объему выработки ведущей машины; снизить продолжительность разработки лесосеки на 10-30%, себестоимость заготовки древесины на 12-20%, техногенное воздействие машин на ЛЭС на 15-20%.

11. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам: «Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе», «Технология лесозаготовок», «Технология и оборудование лесозаготовок»; выполнении практических, курсовых, расчетно-графических работ и в дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальностям 150400 «Машины и оборудование лесного комплекса», 08.0502 «Экономика и управление на предприятиях», 250201 «Лесное хозяйство», магистров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» в виде учебных пособий, методических разработок и ЭВМ программ в Брянской государственной инженерно-технологической академии.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Печатные работы, входящие в перечень изданий, рекомендованных ВАК к публикации при представлении докторских диссертаций

1. Заикин, А.Н. Технологические схемы и оборудование верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. - 2006. - № 2. - С. 43-48. - (Изв. высш. учеб. заведений).

2. Заикин, А.Н. Модели расчета режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. - 2009. - № 1. - С. 71-77. - (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Заикин, А.Н. Автоматизация расчета режимов работы комплектов машин [Текст] / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов, Е.Г. Изюмова // Вест. Брянского госуд. технич. университета. - 2009. - № 1. - С. 69-74.

4. Особенности производства окоренных сортиментов и пиломатериалов из радиоактивно загрязненной древесины [Текст] / А.Н. Заикин, В.М. Меркелов, Е.А. Памфилов, П.Г. Пыриков // Деревообрабатывающая промышленность. -2009.- №3.-С. 6-8.

5. Заикин, А.Н. Влияние оперативного планирования и управления на увеличение объемов выработки и снижение продолжительности лесосечных работ [Текст]/А.Н. Заикин//Вестник КрасГАУ.-2010.-№ 1.-С. 12-15.

6. Заикин, А.Н. Организация и последовательность составления маршрута перемещения дополнительных машин [Текст] / А.Н. Заикин, А.Д. Каштенков // Вестник КрасГАУ.-2010.-№ 1.-С. 15-21.

7. Заикин, А.Н. Математическое моделирование режимов работы лесосечных машин и анализ изменения объемов оперативных запасов [Текст] / А.Н. Заикин // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2010. - № 1. - С. 69-75.

8. Заикин, А.Н. О влиянии межоперационных запасов на работоспособность комплекта лесосечных машин / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов // ИВУЗ «Лесной журнал».-2010.-№ 1.- С. 59-65.-(Изв. высш. учеб. заведений).

9. Заикин, А.Н. Метод автоматизированного расчета режимов работы комплектов лесосечных машин и оборудования [Текст] I А.Н. Заикин, Е.Г. Изюмова // Вестник КрасГАУ. - 2010. - № 2. - С. 3-8.

10. Заикин, А.Н. Моделирование процессов лесозаготовок как основа снижения негативного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. - 2010. - № 2. - С. 72-78. - (Изв. высш. учеб. заведений).

11. Заикин, А.Н. Повышение эффективности работы оборудования для получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе [Текст] / А.Н. Заикин // Деревообрабатывающая промышленность. - 2010. - № 1. - С. 1213.

12. Заикин, А.Н. Типы запасов и их роль в производственном процессе получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе [Текст] / А.Н. Заикин // Деревообрабатывающая промышленность. - 2010. - № 2. - С. 15-17.

Публикации в журналах, сборниках научных трудов, тезисы докладов на конференциях разного уровня

13. Заикин, А.Н. Сокращение продолжительности разработки лесосеки за счет маневрирования численностью или сменностью работы машин [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: матер, междунар. конф. / ВоГТУ. - Вологда, 2008. - С. 47-49.

14. Заикин, А.Н. Факторы, определяющие эффективность технологического процесса и методы повышения объемов выработки комплектов лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Ресурсосберегающие и экологически перспективные технологии и машины лесного комплекса будущего: матер, междунар. научн.-практич. конф., посвящ. 55-летию лесоинженерного факультета Воронежской государственной лесотехнической академии / ВГЛТА. - Воронеж, 2009. - С. 104— 109.

15. Заикин, А.Н. Возможные пути повышения эффективности работы комплектов лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин И Сборник науч. труд. Наука и технологии. Краткие сообщения XXX Российской школы по проблемам науки и технологий, посвященная 65-летию Победы. - Екатеринбург. УрО РАН, 2010. В 2 томах. Т. 2.-С. 147-149.

16. Заикин, А.Н. Результаты исследований на математических моделях режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Леса России в XXI веке: Ш-я междунар. научн.-практич. интернет-конф. / СПбЛТА. - Санкт-Петербург, 2010. С. 248-251.

17. Алябьев, В.И. Лесосечные работы планирует ЭВМ [Текст] / В.И. Алябьев, А.Н. Заикин, В.П. Шабалин // Лесная промышленность. - 1983. - № 12. - С. 24-26.

1В. Заикин, А.Н. Метод оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1984. - № 56-84. - 4 с.

19. Заикин, А.Н. Автоматизация оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1985. -№ 180-85.-3 с.

20. Заикин, А.Н. Метод расчета режимов работы лесосечных машин на ЭВМ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1985. -№181-85.-4 с.

21. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ. Метод расчета режимов работы лесосечных машин на ЭВМ [Текст]: технич. докум. на комплекс задач / В.И. Алябьев, А.Н. Заикин, В.М. Захариков, Б.П. Корепанов // Сборник алгоритмов и программ ВНТИЦ от 03.06.1985 № 50850000465. - М.: Го-суд. фонд алгоритмов и программ.

22. Заикин, А.Н. Метод оптимального планирования объемов запасов древесины [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1987. №248-87.-4 с.

23. Заикин, А.Н. Метод повышения эффективности лесозаготовок [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1987. -№ 24-87. - 4 с.

24. Заикин, АЛ. Метод оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1994. -№ 56-94. - 4 с.

25. Заикин, А.Н. Метод расчета наряд-задания, расхода топливо-смазочных и вспомогательных материалов [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1994. - № 129-94. - 4 с.

26. Заикин, А.Н. Заготовка сортиментов в зоне радиоактивного загрязнения [Текст] / А.Н. Заикин, О.Р. Чайка // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер, научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 1997.

С. 93-95.

27. Заикин, А.Н. Основные теоретические положения по расчету продолжительности планируемого периода бесперебойной работы технологических линий [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер, научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 1997. - С. 152-157.

28. Заикин, А.Н. Технология и организация производства пиломатериалов на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2001. - № 2. - С. 36-38.

29. Заикин, А.Н. Технология и оборудование заготовки и переработки древесины на лесосеке [Текст] / А.Н. Заикин И Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. - Брянск: БГИТА, 2002. - Вып. 6. - С. 16-18.

30. Заикин, А.Н. Машины и технологические процессы заготовки и переработки древесины на лесосеке [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер, регион, научн.-техн. конф. (16-18 мая 2002 г.) / БГИТА,- Брянск, 2002,- С. 195-197.

Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер, научи.-техн. коиф. / БГИТА,- Брянск, 2003. - С. 266-268.

32. Заикин, A.M. Технология и оборудование верхних складов на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МЛНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2003. - Вып. 8. - № 2. - С. 138-146.

33. Заикин, Л.I I. Снижение вредного воздействия лесосечных машин на окружающую среду и методы его определения [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2004. - Вып. 9. - № 2. - С. 86-88.

34. Ермичен, В.А. Технологические методы снижения вредного воздействия лесосечных машин на окружающую срсду [Текст] / В.А. Ермичев, А.II. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. паучн.-техн. конф. / БГИТА. - Брянск, 2004. - Т. 1. - С. 135-139.

35. Заикин, А.Н. Ме?коперационпыс запасы - гарантия безопасной и эффективной организации труда па лесозаготовках [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МЛНЭБ.-Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2005. - Вып. 10. №3,-С. 138-146.

36. Моделирование лесосечных работ при заданных объемах лесозаготовок [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова, И.Е. JIctob, О.В. Филимоиенко // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер, междунар. научн.-технич. конф. / БГИ'ГА.-Брянск. 2005.-Вып. 11.-С. 12-16.

37. Моделирование работы лесосечных машин с учетом снижения вредных выбросов в окружающую среду [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова, И.Е. Арка-тов, Н.В. Кипдирова // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер, междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2005. - Выи. 11. - С. 17-21.

38. Заикин, А.Н. Характер изменения снижения продолжительности разработки лесосеки от ее таксационных показателей [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер, междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2006. - Вып. 12. - С. 18-21.

39. Заикин, А.Н. Моделирование снижения объемов вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы [Текст] / А.Н. Заикин // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения: сб. науч. работ / Б1 'СХА. - Брянск, 2008. - С. 41-48.

40. Заикин, А.Н. Межоперационные запасы, их место, роль и значение в стабильности выполнения лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер, междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА - Брянск, 2008. - Т. 2. - С. 98-103.

41. Заикин, А.Н. Определение надежности лесозаготовительных систем [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер, междунар. научн.-технич. коиф. / БГИТА. - Брянск, 2008. - Ч. 2. - С. 16-19.

Монографин

42. Технология и оборудование лесозаготовок на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] /А.Н. Заикин и др. - Брянск: БГИТА, 2006. - 67 с.

43. Заикин, А.Н. Теория, методы и модели интенсификации лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА, 2009. - 212 с.

Учебные пособии

44. Заикип. Л.II. Технология лесозаготовок [Текст]. В 2-х ч. Ч. 1. Управление межоперационными запасами, расчет режимов работы машин и технико-экономических показателей / А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА. - 2001. - 80 е.

45. Жаденов, B.C. Технология и оборудование лесозаготовок (этапы развития) [Текст] / B.C. Жаденов, А.Н. Заикип, Ю.В. Шелгунов. - Брянск: БГИТА, 2002. - 592 с.

46. Жаденов, 13.С. Технология и оборудование для сортиментной заготовки леса [Текст] / B.C. Жаденов, А.Н. Заикип. - Брянск: БГИТА, 2003. - 236 с.

47. Заикин, А.Н. Теоретические основы технологии лесозаготовительных производств [Текст] / А.Н. Заикин, Е.Г. Изюмопа. - Брянск: БГ'ИТА, 2010. - 170 с.

48. Мсркелов, В.М. Технология деревообрабатывающих производств [Текст] / В.М. Меркелов, А.Н. Заикип. - Брянск: БГИТА, 2010. - 208 с.

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу. 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева. 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.

Тел. (8-4732) 53-72-40, факс (8-4732) 53-72-40.

Замкни Анатолий Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕОРИИ, МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано к печати 15.10. 2010 г. Формат 60x90 1/16 бумага офсетная Офсетная печам.. Псч.л. 2,0. Уч.-изд. л. 2.0. Тираж 100 экз. заказ № Издательство БГИТА. Лицензия ИД № 04185 от 16.03 2001 г. Издательский центр БГИТА, 241037, г. Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Заикин, Анатолий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Типы производственных процессов лесозаготовок.

1.2 Анализ и разработка технологического процесса лесозаготовок с углубленной переработкой древесины с учетом радиоактивного загрязнения местности.

1.2.1 Сведения об объемах и плотности загрязнения земель лесного фонда.

1.2.2 Пользование лесным фондом в зоне радиоактивного загрязнения почвы цезием-137.

1.2.3 Пути предотвращения переноса радиоактивной пыли игрязи.

1.2.4 Сохранение лесной среды.

1.2.5 Технологические процессы заготовки древесины.

1.2.6 Технологии и машины для заготовки сортиментов и пиломатериалов1 на лесосеке.

1.3 Состояние и анализ исследований по управлению запасами,и расчету режимов работы машин в лесозаготовительном процессе.

1.4 Анализ факторов вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы и пути его снижения.

1.4.1 Взаимодействие лесосечных машин с окружающей средой.

1.4.2 Состояние и анализ исследований вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы и пути его снижения.

1.5 Цели, задачи и методы исследований.

Выводы.

2 АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

2.1 Основные особенности лесосечных работ.

2.2 Назначение и классификация запасов.

2.3 Анализ технологической структуры лесосечных работ как объекта моделирования.

Выводы.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

3.1 Общая постановка задачи оперативного планирования транспортнотехнологических процессов лесосечных работ.

3.2 Определение условий и разработка математических моделей расчета объемов межоперационных запасов.

3.2.1 Условия работы лесосечных машин.

3.2.2 Математическая модель расчета объема запасов для первого месяца разработки лесосеки.

3.2.3 Математическая модель расчета объемов запасов для второго и следующих месяцев разработки лесосеки.

3.2.4 Математическая модель расчета объемов запасов для последнего месяца разработки лесосеки.

3.2.5 Математические модели расчета продолжительности работы машин на смежных операциях при заданных объемах запасов.

3.3 Разработка математических моделей рационального управления дополнительными машинами.

3.3.1 Разработка математических моделей рационального уравнения дополнительными машинами при их подключении в конце планируемого месяца.

3.3.2 Разработка математических моделей рационального управления дополнительных машин при их подключении в начале планируемого месяца.

3.3.3 Разработка математических моделей рационального управления дополнительных машин при их подключении в середине планируемого месяца.

3.3.4 Разработка математических моделей определения продолжительности работы дополнительно подключаемых машин и объемов заготовленной древесины.

3.3.5 Разработка математических моделей перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку.

3.4 Расчет работоспособности технологических линий.

3.5 Математические модели для определения снижения объемов вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы.

Выводы.

4 РАЗРАБОТКА БЛОК-СХЕМ?АЛГОРИТМОВ

ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ И ЭВМ ПРОГРАММ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

4.1 Разработка блок-схем алгоритмов имитационных моделей процесса взаимодействия лесосечных машин.

4.1.1 Разработка блок-схемы алгоритма имитационной модели работы лесосечных машин на один месяц.

4.1.2 Разработка блок-схемы алгоритма имитационной модели работы лесосечных машин на весь срок разработки 1 лесосеки при заданном-объеме производства.

4.1.3 Разработка блок-схемы алгоритма составления технологической карты на разработку лесосеки.

4.1.4 Разработка блок-схемы алгоритма расчета расхода горюче-смазочных материалов.

4.1.5 Разработка блок-схемы алгоритма расчета расхода троса, запасных частей и материалов.

4.1.6 Разработка блок-схемы алгоритма составления наряд-задания на разработку лесосеки.

4.1.7 Разработка блок-схемы алгоритма имитационной модели процесса взаимодействия лесосечных машин с учетом снижения их вредного воздействия на лесные экосистемы.

4.1.8 Разработка блок-схемы алгоритма модели перераспределения дополнительных машин.

4.1.9 Разработка блок-схемы модели, получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе при заданных объемах производства.

4.2 Разработка ЭВМ программы.

4.3 Организация и последовательность получения режимов работы лесосечных машин на ЭВМ.

4.3.1 Организация и последовательность получения режимов работы лесосечных машин на один месяц.

4.3.2 Организация и последовательность получения режимов работы лесосечных машин на весь срок разработки лесосеки при заданном объеме производства.

4.3.3 Организация и последовательность получения оптимальных режимов перераспределения дополнительных машин.

4.3.4 Организация и последовательность получения режимов работы лесосечных машин на весь срок разработки лесосеки при заданном объеме производства с учетом снижения вредного воздействия машин на лесные экосистемы.

Выводы.

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЬШОЛНЕНИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

5.1 Задачи, объекты и методы исследований.

5.2 Исследование характера изменения оперативных запасов.

5.3 Исследование и определение данных для прогнозирования сменной производительности лесосечных машин.

5.4 Исследование и определение числа дней работы машин на лесосеке за месяц.

5.4.1 Результаты экспериментальных исследований.

5.4.2 Результаты теоретических исследований.

Выводы.

6 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

6.1 Разработка общей структуры рационального управления транспортно-технологическими процессами лесосечных работ.

6.2 Организация работы мастерского участка с подключением дополнительных машин на отстающих операциях.

6.3 Результаты внедрения разработанных методов интенсификации транспортно-технологических процессов лесосечных работ.

6.4 Проверка точности прогнозирования исходных данных в расчетах режимов работы лесосечных машин.

6.5 Анализ результатов экспериментирования на моделях расчета режимов работы лесосечных машин*.'.

Выводы.

7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.

Выводы.

Введение 2010 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Заикин, Анатолий Николаевич

Полное использование производственных возможностей машин в значительной степени обуславливается соответствием их конструктивных особенностей и параметров организации работы, конкретными производственными условиями. Это соответствие может быть достигнуто в результате выполненных технологических расчетов при конкретном учете имеющегося парка и численности лесосечных машин, объемов межоперационных запасов древесины, режимов их создания, пополнения, потребления и выработки, обеспечивающих интенсификацию лесосечных работ и снижение отрицательного воздействия машин на лесные экосистемы, а также технико-экономических показателей комплектов машин.

Отсутствие до настоящего времени надежной методики расчета режимов работы лесосечных машин, отвечающей этим требованиям, обуславливает актуальность исследований в этом направлении. Решение данной проблемы позволяет получить систему показателей для выбора обоснованных проектных решений по оперативному планированию и управлению режимами работы лесосечных машин адекватных реальным условиям эксплуатации. Наличие обоснованных режимов работы машин для конкретных природно-производственных условий позволяет организовать эффективную работу комплектов машин. Такая организация работ дает возможность обеспечить максимальный объем выработки комплекта машин, снизить сроки разработки лесосек и техногенное воздействие машин на лесные экосистемы (ЛЭС), а также себестоимость, металлоемкость, энергоемкость, а при разработке лесосек на территориях с радиоактивным загрязнением позволяет исключить возможность облучения рабочих.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технической проблемы «Разработка и внедрение автоматизированных систем оперативного планирования и управления лесозаготовительными предприятиями» по темам: «Разработка и внедрение комплекса расчетно-оптимизационных задач оперативного управления лесосечными работами»; «Оптимальное управление лесозаготовительным процессом»,, регистрационный номер 01830075400; «Разработка автоматизированной системы оперативного планирования лесосечных работ», регистрационный номер 01860011632; «Разработка теоретических основ технолого-экологической оценки лесных машин», регистрационный номер 01.2.00703909.

Цель и задачи-исследований. Цель работы заключается в обеспечении повышения эффективности (технологической, технической, экономической, экологической и социальной) функционирования комплектов лесосечных машин в изменяющихся природно-производственных условиях, на основе совершенствования теории и практики выполнения лесосечных работ, разработки методического сопровождения использования выработанных рекомендаций.

Для достижения поставленной цели осуществлялось решение следующих задач:

- определение влияния запасов на работоспособность технологических систем лесосечных работ;

- разработки математических моделей для определения1 объемов снижения техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС;

- совершенствование и внедрение имитационных моделей для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, как с учетом, так и без учета техногенного воздействия машин на ЛЭС, обеспечивающих повышение эффективности, отличающихся тем, что позволяют рассчитать объемы запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ; рекомендаций и методического сопровождения по их использованию на производстве и в учебном процессе;

Методология выполнения работы основывается на использовании статистического анализа, методов исследования операций, аналитических методов и имитационного моделирования. Они основаны на результатах исследований лесозаготовительного производства и особенностей его осуществления в. различных природно-производственных условиях.

Научная новизна. Научной новизной обладают:

- математические .модели процессов лесосечных работ, отличающиеся учетом изменяющихся природно-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях;

- имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся обоснованием режимов, работы этих машин для конкретной лесосеки;

Значимость для теории заключается в технологических решениях интенсификации лесосечных работ, отличающиеся учетом технологических, технических, экономических, экологических и социальных факторов; технологии и организации работы верхних складов, отличающихся учетом уровня радиоактивного загрязнения лесосек; технологических режимах создания, пополнения, потребления, и выработки межоперационных, (многоуровневых перемещаемых) запасов, отличающиеся учетом резервирования машинного парка; математических моделях процессов лесосечных работ, отличающихся учетом изменяющихся природно-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях; аналитических зависимостях количественной оценки работоспособности технологического процесса лесосечных работ, отличающихся их описанием как резервируемой системы; аналитических зависимостях расчета режимов работы лесосечных машин, отличающихся учетом техногенного воздействия машин на лесные экосистемы; имитационных моделях обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, отличающихся учетом максимальной выработки ведущей машины и перспективного объема производства на годовой расчетной лесосеке; имитационных моделях перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающихся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин; методике определения исходных данных для моделирования процессов лесосечных работ, отличающийся прогнозированием режимов работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

Значимость для практики состоит в улучшении организации работы лесосечных машин, обеспечивающей повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной); в обосновании технологических схем верхних складов, обеспечивающих получение на лесосеках окоренных сортиментов и пиломатериалов с минимизацией радиационного воздействия на работников в условиях радиоактивного загрязнения лесосек; в обосновании метода и подтверждении необходимости создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов лесоматериалов в технологических процессах лесосечных работ, гарантирующих бесперебойную работу машин на смежных операциях; в методике планирования и управления режимами создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов лесоматериалов в технологических процессах лесосечных работ, обеспечивающей увеличение объема выработки машин на смежных операциях за счет увеличения численности и сменности работы машин на отстающей операции; в методике количественной оценки работоспособности технологической системы, позволяющей получить обоснованные параметры её функционирования; в установленных режимах взаимодействия лесосечных машин комплекта между собой с возможностью перераспределения дополнительных машин по лесосекам, позволяющих увеличить объемы выработки комплекта лесосечных машин до выработки ведущей машины комплекта и повысить эффективность использования дополнительных машин; в обоснованных режимах работы комплектов лесосечных машин в заданных природно-производствегшых условиях на основе среднестатистических данных, позволяющих сократить продолжительность разработки лесосек и снизить негативное воздействие маши на лесные экосистемы; в разработанных ЭВМ программах, реализующих модели обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, которые позволяют рассчитать объемы и режимы создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов; обоснованную численность и сменность работы лесосечных машин на отстающих операциях в автоматизированной системе технологической подготовки производства лесозаготовок как с учетом, так и без учета техногенного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы; в предложенной методике определения достоверных данных по процессам лесосечных работ, позволяющей с высокой точностью прогнозировать режимы работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования транспортно-технологических процессов выполнения лесосечных работ.

7. Усовершенствованные имитационные модели для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях как с учетом, так и без учета техногенного воздействия машин на ЛЭС, обеспечивающие повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной), отличающиеся тем, что позволяют рассчитать, объемы (многоуровневых перемещаемых) запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ; рекомендации и методическое сопровождение по их использованию на производстве и в учебном процессе.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях Московского государственного университета леса в 1984, 1985 годах; координационном совещании по теме «Разработать и внедрить автоматизированную систему оперативного планирования и управления лесозаготовительными предприятиями» в Центральном научно-исследовательском институте механизации и энергетики лесной промышленности (г. Химки Московской области, 1983 г.); всесоюзной научно-технической конференции «Состояние и перспективы разработки и внедрения автоматизированных систем управления в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности» (г. Москва, ВДНХ СССР, 1984 г.); ежегодных научно-технических конференциях в Брянском технологическом институте в 1984-1995 годах и в Брянской государственной инженерно-технологической академии в 1996-2010 годах; техническом совещании во всесоюзном лесопромышленном объединени «Кировлеспром» (г. Киров, 1987 г.); координационном совещании и международной научно-технической конференции по современным проблемам древесиноведения (г. Брянск, 1995 г.); всероссийской научно-практической конференции «Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы» (г. Брянск, 1996 г.); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса» в Брянской государственной инженерно-технологической академии в 2000-2009 годах; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» в Вологодском государственном университете в 2007 г.; ХХ1-Й межвузовской научно-технической конференции «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения» в Брянской государственной сельскохозяйственной академии в

2008 году; на конкурсе на лучшую работу ученых Брянской области по естественным, техническим и гуманитарным наукам «Наука области - Брянщине» (г. Брянск, 2008,

2009 годы); первом Славянском международном экономическом форуме (г. Брянск, 2009 г.); П-й Всероссийской научной конференции «Научное творчество XXI века» (г. Красноярск, 2010 г.); Ш-й международной научно-практической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (г. Санкт-Петербург, Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия, 2010 год); и ХХХ-й Российской школе по проблемам науки и технологий, посвященной 65-летию Победы (г. Миасс Челябинской области, 2010 г.).

Реализация работы. Полученные результаты и разработанные рекомендации нашли применение в организации производственного процесса ряда лесозаготовительных предприятий Кировской и Свердловской областей, Усть-Илимского ЛПК; на лесозаготовках ГУП «Дятьковский лесхоз», ООО ЛПК «Навля» и ООО «Клетнянский лес» Брянской обл., научно-исследовательской работе и в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам: «Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе», «Технология лесозаготовок», «Технология и оборудование лесозаготовок»; выполнении практических, курсовых, расчетно-графических работ и в дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальностям 150400 «Машины и оборудование лесного комплекса», 080502 «Экономика и управление на предприятиях», 250201 «Лесное хозяйство», магистров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» в виде учебных пособий, методических разработок и ЭВМ программ в Брянской государственной инженерно-технологической академии.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 220 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 284 страницах машинописного текста, иллюстрировано 92 рисунками и 19 таблицами.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

2. Уточнены основные свойства и характерные особенности осуществления лесозаготовительного производства в современных условиях и установлено, что в настоящее время в лесной промышленности сложилось в основном четыре типа технологических процессов лесозаготовок: технология с заготовкой' деревьев, хлыстовая- технология, сортиментная технология и технология с углубленной переработкой древесины. Основными- особенностями лесосечных работ являются: частая перебазировка машин с одной лесосеки на другую; перебазировка машин осуществляется не всех сразу, а с определенным интервалом; необходимость создания и поддержания на определенном, рассчитанном для конкретных условии уровне запасов деревьев (хлыстов, сортиментов) между каждой парой операций.

3. Выполнен анализ и разработаны, технология и организация, верхних складов, обеспечивающие получение древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения.

4. В результате изучения транспортно-технологического процесса лесосечных работ уточнено, что машины и механизмы, выполняющие отдельные операции, объединяются в комплекты машин, которые обеспечивают выполнение всех операций конкретных технологических процессов и. представляют собой поточные линии смешанного агрегатирования с гибкими связями. Гибкие связи технологических потоков лесосечных машин обеспечивают межоперационные запасы, которые различаются по назначению и месту нахождения. При рассмотрении причинно-следственной связи создания межоперационных запасов установлен многоуровневый их характер. Первая составляющая запасов - страховой запас, вторая - организационный, который является также оперативным (в процессе разработки лесосеки изменяется от страхового уровня до гарантийного или наоборот) и вместе со страховым образуют гарантийный уровень. Страховой запас делится на две составляющие: технологический и технический, который на протяжении разработки всей лесосеки практически остается на одном' уровне - не-снижаемый и так же как оперативный перемещается (технологически) по мере разработки лесосеки от ее начала до конца, где вырабатывается следующими машинами после перебазировки предыдущих на новую лесосеку.

5. Усовершенствованы математические и имитационные модели для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, обеспечивающие повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной), отличающиеся тем, что позволяют рассчитать объемы запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов, машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ.

8. Установлено, что факторы, влияющие на степень воздействия машин на лесные экосистемы, можно разделить на три основные группы: природно-клима-тические; организационно-технологические; конструктивно-производственные. Два последних управляемые. С учетом этого рассмотрены основные вопросы теории и практики и предложены математические и имитационные модели, позволяющие обеспечить и определить объемы снижения техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС.

262

9. Проведены экспериментальные исследования процессов пополнения^ и потребления запасов деревьев (хлыстов, сортиментов), анализ статистических данных о работе машин, в результате которого установлено, что одним из наиболее достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов, позволяющих с достаточной степенью точности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек является производительность машин, которую нужно принимать как среднюю статистическую за последние три года для каждого отдельного месяца проведения работ.

10. Усовершенствованные имитационные модели для определения обоснованного состава, объемов запасов, режимов их создания, пополнения, потребления и выработки; методы организации и управления работой комплектов машин; рекомендации и методическое сопровождение по их использованию внедрены на ряде лесозаготовительных предприятий Кировской и Свердловской областей, Усть-Илимского ЛИК, на лесозаготовках ГУП «Дятьковский лесхоз», ООО «ЛПК, Навля» и ООО «Клетнянский лес» Брянской области. Использование данных разработок позволило обеспечить: объем выработки комплекта машин, равный объему выработки ведущей машины; снизить продолжительность разработки лесосеки на 1030%, себестоимость заготовки древесины на 12-20%, техногенное воздействие машин на ЛЭС на 15-20%.

11. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам: «Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе», «Технология лесозаготовок», «Технология и оборудование лесозаготовок»; выполнении практических, курсовых, расчетно-графических работ и в дипломном проектировании при подготовке инженеров-по специальностям 150400 «Машины и оборудование лесного комплекса», 080502 «Экономика и управление на предприятиях», 250201 «Лесное хозяйство», магистров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» в виде учебных пособий, методических разработок и ЭВМ программ в Брянской государственной инженерно-технологической академии.

Библиография Заикин, Анатолий Николаевич, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. Абдулаев, H.A. Оптимизация перевозок основных грузов на железнодорожном транспорте. Обзор / H.A. Абдулаев. Ташкент. : УзНИИНТИ; 1978. - 15 с.

2. Аболь, П.И. Машина ЛП-19 на лесосечных работах / П.И. Аболь, Г.А. Агапов, М.П. Барман. М.: Лесная пром-сть, 1977. - 64 с.

3. Акоф, Р. Основы исследований операций / Р. Акоф, М. Сасияни. М.: Мир, 1971.-534 с.

4. Алексеев, А.Е. Организация малых лесопильных предприятий: монография / А.Е. Алексеев, JI.B. Алексеева. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007.- 732 с.

5. Алябьев, В1И. Организация автоматизированного управления лсопро-мышленным'производством»/В.И. Алябьев, В.К. Курьянов, В.Н. Харин-Воронеж: ВГЛТА, 1999. 196 с.

6. Алябьев, В.И. Оптимизация производственных процессов на лесозаготовках / В.И. Алябьев. — М.: Лесная пром-сть, 1977. — 232'с.

7. Алябьев, В. И. Классификация запасов в транспортно-технологическом потоке лесозаготовительного процесса / В.И. Алябьев, А.Н. Заикин // На-учн. труды Моск. лесотехн; института.- 1981.- Вып. 133.- С. 50-54.

8. Алябьев, В. И. Лесосечные работы планирует ЭВМ / В: И. Алябьев, А. Н. Заикищ В. П. Шабалин // Лесная промышленность.- 1983. № 12.- С.

9. Алябьев, В.И. Основы теории оптимизации погрузочно-разгрузочных машин / В.И. Алябьев // Дис. на соиск. уч. степ, доктора техн. наук.- М.: 1973.-374 с.

10. Алябьев, В.И. Математическое моделирование и оптимизация производственных процессов на лесозаготовках: Учебн. пособие для слушателей

11. ФПКП и студентов спец. 0901 и 0519 старших курсов / В.И. Алябьев. Ч: 2.-М. : 1979. 80 с.

12. Амалицкий, В.В. Монтаж и эксплуатация деревообрабатывающего оборудования: учебник для вузов / В.В. Амалицкий, Г.А. Комаров.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Лесная пром-сть, 1989.-400с.

13. Андреев, В.Н. Оптимизация запасов инструмента на центральном инструментальном складе / В.И. Андреев. М.: 1968. - 21 с.

14. Андреев, В.Н. Оптимизация норм резервных производственных запасов на предприятиях Машино-приборостроения / В.Н. Андреев //Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1970. - 16 с.

15. Анисимов, Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов / Г.М. Анисимов. М.: Лесная пром-сть. - 1990.- 208 с.

16. Анучин, Н.И. Лесная таксация / Н.И. Анучин. — М.: Гослесбумиздат. -1960.-521 с.

17. Багаев, Н.Г. Межоперационные запасы сырья в леспромхозах / Н.Г. Бага-ев, М.А. Мизев. М.: Лесная пром-сть, 1973. - 88 с.

18. Багаев Н.Г. Технологические запасы в лесной промышленности / Н.Г. Багаев; Н.Т. Гончаренко. М.: Лесная пром-сть, 1979. - 200 с.

19. Багаев; Н.Г. Исследование и обоснование оптимальных запасов хлыстов* на нижних складах в зависимости от состояния лесовозных дорог / Н.Г. Багаев // Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1975. — 26 с.

20. Барановский, В.А. Системы машин для лесозаготовок / В.А. Барановский, Р.М. Некрасов. -М.: Лесная пром-сть, 1977. 248 с.

21. Батин, И.В. Основы теории и расчета автоматических линий лесопромышленных предприятий- / И.В. Батин, Д.Л., Дудюк. М.: Лесная пром-сть, 1975. - 173 с.

22. Батин, И.В. Проблемы механизации и автоматизации производственных процессов на нижних лесных складах с малым грузооборотом / И.В. Батин // В кн. Проблемы комплексных лесных предприятий в Карпатах. -Ужгород, 1969. С. 233-247.

23. Борский, Н.Е. Эффективность применения системы агрегатных машин на: лесозаготовках в Коми АССР / Н.Е. Борский — М.: Реф. инф. Лесоэксплуатация и лесосплав. -1976,- № 34. С. 4-5.

24. Бартенев, И.М. Экологизация технологий и машин лесного комплекса / И.М. Бартенев, С.А. Родин. Пушкино, 2001. - 88 с.

25. Букан, Дж. Научное управление запасами / Дж. Букан, Э. Кенигсборг. -М.: Физматгиз.- 1967.-423 с.

26. Булавик, И.М. Содержание 137Cs в пиломатериалах / И.М. Булавик, А.Н. Переволоцкий, H.A. Потылкин // Проблемы лесоведения и лесоводства: сб. науч. тр. / ИЛНАН Беларуси. Гомель, 2000. - Вып. 51.-С. 202-222.

27. Булавик, И.М. Обоснование лесопользования в условиях радиоактивного загрязнения Белорусского Полесья // Автореф. дис. д-ра с.-х. наук: 06.03.03. Гомель, ИЛНАН Беларуси, 1998.- 45 с.

28. Булавик, И.М. Проблемы- реабилитации загрязненных радионуклидами лесных земель / И.М. Булавик // Проблемы лесоведения и лесоводства: сб. науч. тр. / ИЛНАН Беларуси. Гомель, 2002.~Вып. 55.-С. 91-99.

29. Бусленко, В.Н. Автоматизация имитационного моделированию! сложных систем / В.Н. Бусленко Под ред. и с послесл. Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1977. - 239 с.

30. Васильев, Б.А. Комплексная механизация и автоматизация нижних складов / Б.А. Васильев. — М.: Лесная пром-сть, 1972. 184 с.

31. Вентцель, Е.С. Исследование операций задачи, принципы, методология / Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1980. - 208 с.

32. Вильке, Г.А. Буферные магазины автоматических линий» лесопромышленных предприятий (из цикла заочных лекций общественного комитета по автоматизации ЦПНТО) / Г.К. Вильке, А.П. Полищук. М.: обществ, заочн. ин-тут, 1962. - 52 с.

33. Виногоров, Г.К. Валка леса машинами ВМ-4 / Г.К. Виногоров, П.И. Аболь, С.М. Гугелев. М.: Лесная пром-сть, 1978. — 56 с.

34. Виногоров, Г.К. Технология лесосечных работ / Г.К. Виногоров. М.: Лесная пром-сть, 1980. — 96 с.

35. Генеральная' схема комплексного развития и размещения пердприятий лесной и деревообрабатывающей промышленности Кировской области. — Л.: Гипролестранс. -1972. -175 с.

36. Герасимов, Ю.Ю. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок / Ю.Ю. Герасимов, B.C. Сюнев. -Йоэнсуу: изд. университета Йоэнсуу, 1998. — 178 с.

37. Гермейер, Ю.Б. Введение в теорию исследования операций / Ю.В. Гер-мейер. М.: Наука, 1971. - 383 с.

38. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятности и математической статистики / В.Е. Гмурман.-М.: Высшая школа, 1975.-336 с.

39. Гончаренко, Н.Т. Об оптимальных запасах хлыстов и деревьев на лесосеке / Н.Т. Гончаренко, М:М. Померанцев. Научн. тр. // ЦНИИМЭ. -Химки.: 1977. С. 102-106.

40. Горюнов, А.К. Исследование эффективности лесосечных работ аналитическим методом / А.К. Горюнов, В.М. Захариков // Научн. тр. Моск. ле-сотехн. ин-т, 1978, вып. 126, С. 9-12.

41. ГОСТ 17.2.1.03 84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения: - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 22с.

42. ГОСТ 17.2.2.05 97. Охрана природы. Атмосфера. Нормы-и методы измерения выбросов вредных веществ с отравляющими газами дизелей тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. — М.: Изд-во стандартов, 1997. — 17 с.

43. Григорьев И.В. Средосодержащие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации / ИЛ& Григорьев, А.И. Жукова, О.И. Григорьева, A.B. Иванов.- СПб.: ЛТА, 2008. 174 с.

44. Дудюк, Д.Л. Определение оптимального межоперационного запаса сырья / Д.Л. Дудюк. Лесной журнал. ИВУЗов.- 1978, №3. с. 131 -134.

45. Дудюк, Д.Л. Оптимальные параметры линии первичной обработки древесины / Д.Л. Дудюк. М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1977 .- 68с.

46. Единые нормы выработки: и расценки на лесозаготовительные работы / НИИ труда.- М .: 1982.- 76 с.

47. Жаденов, В. С. Технология и механизация лесосечных работ в насаждениях с радиоактивным загрязнением / В. С. Жаденов, А. Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику / БГИТА.-Брянск, 1994.- С.

48. Жидков, А.Н. Нормирование техногенного воздействия на леса / А.Н. Жидков // Лесное хозяйство.- 2000.- №1.- С. 37-39

49. Заикин, А.Н. Алгоритм оценки эффективности системы лесосечных машин: и его реализация / А.Н! Заикин, ВШ. Захариков. Научн. тр. Моск. лесотехн. ин-т, 1980; вып. 126, с. 12-15.

50. Заикин, А.Н: Оптимизация? оперативных запасов древесины в транспорт-но-технологических потоках лесозаготовок / А.Н. Заикин. — Научн. тр; Моск. лесотехн. ин-т,.1981, вып. 133, с. 54-57.

51. Заикин, А. Н. Оптимизация?оперативных запасов; древесины в транспорт-но-технологических потоках лесозаготовок / Заикин А. Н: II Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1985.- № 181-85.

52. Заикин, А. Н. Рациональное управление запасами древесины в транс-портно-технологическом процессе лесосечных работ / Заикин А. Н. // Научные труды Моск. лесотехн. института.- 1982,- Вып. 142.- С.

53. Заикин, А. Н. Метод оперативного планирования лесосечных работ / А. Н. Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1984.- № 56-841.

54. Заикин, А. Н. Автоматизация оперативного планирования лесосечных работ / А. Н. Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1985.- № 180-85.

55. Заикин, А. Н. Метод повышения эффективности лесозаготовок / А. Н. Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1987.- № 24-87.

56. Заикин, А. Н. Метод оптимального планирования объемов запасов древесины / А. Н. Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1985.- № 248-87.

57. Заикин, А. Н. Метод оперативного планирования лесосечных работ / А. Н: Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1994.- №56-94.

58. Заикин, А.Н. Метод расчета наряд-задания, расхода топливо-смазочных и вспомогательных материалов / А. Н. Заикин // Информ. листок / Брянский ЦНТИиП, 1994.-129-8919-94.

59. Заикин, А. Н. Технология'производства лесоматериалов при проведении лесосечных работ в районах радиоактивного загрязнения. / А. Н. Заикин,

60. B.Н. Поляков // Тезисы'докл. координац. совещания и междунар. научно технич. конф. по соврем, проблемам древесиноведения.- Брянск, 1995.1. C. 40-41.

61. Заикин, А.Н. Метод организации технологических процессов / А. Н. Заикин // Тезисы докл. координац. совещания и междунар. научно технич. конф. по соврем, проблемам древесиноведения.- Брянск, 1995. С. 68-69:

62. Заикин, А.Н. Оперативное планирование и управление технологическими процессами / А. Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в нац. экономику/БГИТА.- Брянск, 1995.- С. 50-51.

63. Заикин, А. Н. Оперативное планирование и управление технологическими процессами лесозаготовок и переработки древесины для получения максимальной производительности комплекса / А. Н. Заикин //

64. Вклад ученых и специалистов в нац. экономику / БГИТА.- Брянск, 1995.- С. 148-149.

65. Заикин, А. Н. Теоретические основы расчета продолжительности планируемого периода работы станков / А. Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в нац. экономику / БГИТА.- Брянск, 1996.- С. 67-68.

66. Заикин, А.Н. Лесоразработки в зоне радиоактивного загрязнения / А. Н. Заикин, О. Р. Чайка // Чернобыль: 10 лет спустя: итоги и перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции* 15-17 мая' 1996 г.- 4.2:- Брянск, 1996.

67. Заикин, А. Н. Заготовка сортиментов в зоне радиоактивного-загрязнения/ А. Н. Заикин, O.P." Чайка // Вклад ученых и специалистов в нац. экономику / БГИТА.- Брянск, 1997.- С. 93-95:

68. Заикин, А. Н. Основные теоретические положения по расчету продолжительности планируемого периода бесперебойной работы технологических линий / А. Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в нац. экономику / БГИТА.- Брянск, 1997.-С. 152-157.

69. Заикин, А.Н. Обоснование рациональной схемы силовой1 передачи лесохо-зяйственных колесных тракторов / А.Н. Заикин, А.И. Сергеев, С.Н. Тишин // Известия высших учебных заведений:- Лесной журнал. 1997. - № 1-2 С. 134-138.

70. Заикин, А. Н. Оценка способов-снижения уровня* воздействия радиации на обслуживающий персонал лесозаготовительной техники / А. Н. Заикин, В.В. Алексашин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику /БГИТА.- Брянск, 1999.-Т. 1.-С. 63-64.

71. Заикин, А. Н. Технология лесозаготовок / А. Н. Заикин. Брянск: БГИТА. Ч. 1. Управление межоперационными запасами, расчет режимов ; работы машин и технико-экономических показателей: учеб. пособие. -2001.-80 с.

72. Заикин, А. Н. Технология и организация производства пиломатериалов на радиоактивно загрязненных территориях / А. Н. Заикин II Вестник МАНЭБ.- Выпуск Брянского отделения:- 2001.-№ 2 (38).- С. 36-38:

73. Заикин, А. Н. Технология и оборудование заготовок и переработки драве-сины на лесосеке / А. Н- Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр.- Брянск, 2002.- Вып. 6.- С. 16-18.

74. Заикин, А. Н. Технология и оборудование верхних складов на радиоактивно загрязненных территориях / А. Н. Заикин // Вестник МАНЭБ.- Выпуск Брянского отделения.- 2003.- Вып.8, №2.- С. 138-146.

75. Заикин, А.Н. Снижение вредного воздействия лесосечных машин на окружающую среду / А. Н. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вестник МАНЭБ.-Выпуск Брянского отделения.- 2004.- Вып. 9, №2.- С. 138-146.

76. Заикин, А.Н. Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе / А.Н. Заикин. // Методические указания к выполе-нию расчетно-графической работы для студентов специальности 170400 -БГИТА, Брянск, 2004. 13 с.

77. Заикин, А.Н. Межоперационные запасы гарантия безопасной и эффективной организации труда на лесозаготовках / А. Н. Заикин // Вестник МАНЭБ.- Выпуск Брянского отделения.- 2005.- Вып. 10, №3 .-С. 13 8-146.

78. Заикин, А.Н. Технологические схемы и оборудование верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением / А.Н. Заикин // Известия высших учебных заведений.- Лесной журнал. 2006. - №2. - С. 43-48.

79. Заикин А.Н. Технология и оборудованине лесозаготовок: Методическое пособие к выполнению практических работ для студентов специальности 250201 «Лесное хозяйство»/ А.Н. Заикин, В .Я. Сосновский.- Брянск, БГИТА.- 2009.- 58 с.

80. Заикин, А.Н. Автоматизация расчета режимов работы комплектов машин / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов, Е.Г. Изюмова // Весиник Боянского государственного технического университета.- 2009.- №1 .- С 69-74.

81. Заикин, А.Н. Модели расчета режимов работы лесосечных машин / А.Н. Заикин // Известия высших учебных заведений.- Лесной' журнал.-2009: № 1.-С 71-77.

82. Заикин, А.Н. Особенности производства окоренных сортиментов и пиломатериалов из радиоактивно загрязненной древесины /А.Н. Заикин, В.М. Меркелов, Е.А. Памфилов, П.Г. Пыриков // Технология деревообработки.- 2009.- № 3.- С. 6-8.

83. Заикин А.Н. Теория, методы и модели интенсификации лесосечных работ /А. Н. Заикин.- Брянск, 2009. 204 с.

84. Заикин, А.Н. Влияние оперативного планирования и управления на увеличение объемов выработки и снижение продолжительности лесосечных работ/А.Н. Заикин//Журнал «ВестникКрасГУ».- 2010. №.1 - С.12-15.

85. Заикин, А.Н. Математическое моделирование режимов работы лесосечных машин / А.Н. Заикин // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. - 2010.- № 1.- С 69-75.

86. Заикин, А.Н. Организация и последовательность автоматизированного расчета маршрута перемещения дополнительных машин / А.Н. Заикин, Каштенков А. Д. // Журнал «Вестник КрасГУ». 2010.' - №.1- С. 15-21 .

87. Заикин, А.Н. Метод автоматизированного расчета режимов работы комплектов лесосечных машин и оборудования / А.Н. Заикин, Е.Г. Изюмова // Журнал «Вестник КрасГУ».- 2010. №. 2 - С. 3 - 8.

88. Заикин, А.Н. О влиянии межоперационных запасов на работоспособность технологической системы (комплекта машин) лесосечных работ / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов // ИВУЗ.- Лесной журнал.- 2010.- № 1.- С. 59 — 65. (Изв. высш. учеб. заведений).

89. Заикин, А.Н. Моделирование процессов лесозаготовок как основа снижения негативного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы / А.Н. Заикин // ВУЗ.- Лесной журнал.- 2010.- № 2 .- С. 72-78. (Изв. высш. учеб. заведений).

90. Заикин, А.Н. Повышение эффективности работы оборудования для получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе /

91. A.Н. Заикин // Технология деревообработки.- 2010.- № 2.- С. 12 13.

92. Заикин, А.Н. Типы запасов и их роль в производственном процессе получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе / А.Н. Заикин//Технология деревообработки.-2010.-№ С. 15- 17.

93. Заикин, А. Н. Теоретические основы технологии лесозаготовительных производств: учеб. пособие / А. Н. Заикин, Е.Г. Изюмова.- Брянск: БГИТА, 2010. 170 с.

94. Заикин, А.Н. Результаты исследований на математических моделях режимов работы лесосечных машин Текст. / А.Н. Заикин // Леса России в XXI веке: Ш-я междунар. научн.-практич. интернет-конф. / СПбЛТА. -Санкт-Петербург, 2010. С. 248-251.

95. Заикин А.Н Математические модели расчета режимов работы лесосечных машин /А.Н. Заикин // В мире научных открытий, 2010, №4 (10), часть 13. С. 126- 130.

96. Залегаллер, Б.Г. Механизация и автоматизация работ на лесных складах /

97. B.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин // Изд. 2-е. — М.: Лесная промышленность, 1973. 408 с.

98. Залегаллер, Б.Г. Технология работ на лесных складах / Б.Г. Залегаллер. -М.: Лесная промышленность, 1980. 232 с.

99. Залегаллер, Б.Г. Оптимизация технологических процессов нижних складов /Б.Г. Залегаллер//Курс лекций. 4.1. Л.: ЛТА им. С.М. Кирова, 1975.-132 с.

100. Захаренков, Ф.Е. Комплексная механизация работ на береговых складах / Ф.Е. Захаренков, И.И. Приезжий.- М.: Лесная промшленностъ.-1974.-112 с.

101. Карелин, В.Н. Равномерность работы нижних складов и запасы хлыстов / В.Н. Карелин. М.: Реф. инф. Лесоэксплуатация и лесосплав. - 1979; № 29.

102. Карпенко, М.П. Оптимизация технологических процессов при сооружении магистральных трубопроводов / М.П. Карпенко. М.: ЦНТИ ВНИИСТа.- 1974. - 66 с.

103. Климов, Г.П. Некоторые вопросы многофазного обслуживания / Г.П. Климов. — М.: Выч. методы и программирование.- 1967. С. 111-117.

104. Климов, О.Г. Влияние выбросов лесохозяйственных тракторов на состояние экологии / О.Г.Климов // Лесное хозяйство. —2003.-№1.-С.46-47.

105. Климов, О.Г. О концентрации в воздухе загрязняющих веществ, выбрасываемых лесопромышленной техникой / О.Г. Климов, Е.Г. Дорони-чева // Лесное хозяйство. 2003. - №4. - С. 48.

106. Климушев, Н.К. Управление запасами лесоматериалов: монография.-М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005.-187с.

107. Клодчик, И.Л. Моделирование технологического процесса приводо-хранилищных нижних складов / И.П. Клодчик // Сб. науч. тр., вып. 142 / МЛТИ. М., 1982. - С.42-46.

108. Кожина, Л.М. Как применять КТУ / Л.М. Кожина. М.: Лесная пром-сть. - 1982, №6.-С. 22-23.'

109. Колеватов, Э.Н, Исследование и оптимизация структуры поточной линии первичной обработки деревьев и хлыстов / Э.Н. Колеватов // Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1980. - 18 с.

110. Конституция Российской Федерации. 1993.

111. Кочегаров, В.Г. Технология и машины лесосечных работ: Учебник для вузов / В.Г Кочегаров, Ю.А. Бит, В.Н. Меньшиков: М.: Лесная-пром-сть, 1990.-392 с.

112. Кофман, А. Методы и модели исследований операций. Пер с франц. Т.1. Под ред. проф. Д.Б. Юдина. М.: Мир, 1966. - 523 с.

113. Кочегаров, Б.Г. Теоретические исследования технологических процессов* лесосечных работ / Б.Г. Кочегаров // Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЛТА, 1973. - 22 с.

114. Кузнецов, В.И. Эффективная, экологически адаптированная технология заготовки леса на базе отечественной техники / В.И. Кузнецов // Лес и бизнес.- 2008.-№ 6.- С. 66-70.

115. Кушляев, В.Ф. Технология работы валочно-трелевочных машин ЛП-17 /

116. B.Ф. Кушляев, Б.В. Черкяневич // Реф. информ. Лесоэксплуатация и лесосплав. 1976, № 19.- С. 6-7.

117. Кушляев, В.Ф, Лесозаготовительные машины манипуляторного типа / В.Ф. Кушляев. М.: Лесная пром-сть, 198 Г. - 248 с.

118. Ласица, М.Д. Создание запасов древесины на нижних складах / М:Д. Ласица.- М1- 1971. (Реф; инф. «Лесоэксплуатация и лесосплав». -ВНИПИЭИлеспром; сб: 35.- С. 12 14).

119. Лебедев, Ю.В. Исследование входящих грузовых потоков автомобилей' на нижних складах леспромхозов / Ю.В. Лебедев. Лесной журнал, ИВУЗов.- 1973. №6.- С . 127-132.

120. Лебедев, Ю.А. Исследование* процесса перегрузки хлыстов на нижних складах леспромхозов / Ю.В. Лебедев,-Л.: Межвуз. сб. научн. тр. Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса.-1976,- вып: 5.

121. Лебедев; Ю.В. Статистический анализ по дачи* вагонов МПС под погрузку древесины / Ю.В: Лебедев, З.Г. Литвина. Свердловск, тр: СНИИЛП, 1974, вып. 8 с.

122. Лебедев, Ю.В. К вопросу анализа нижнего склада как системы массового обслуживания / Ю.В. Лебедев: Лесной журнал. ИВУЗов.- №3.1. C. 140-143.

123. Лебедев, Ю.В. Применение метода Монте-Карло для исследования производственных процессов нижних складов / Ю.В. Лебедев. Тр. СНИЖП, Свердловск, 1974.- С. 134-144.

124. Лесное законодательство Российской Федерации (сборник нормативных актов). 1994.

125. Лесоэксплуатация: учебник-для студ. высш. учеб. заведений / В.И. Патя-кин, Э.О. Салминен, Ю.А. Бит и др.. М.: Издательский центр «Академия», 2006.- 320 с.

126. Липкин, М.И. Кривые распределения в экономических исследованиях / М.И. Липкин. М.: Статистика, 1972. - 144 с.

127. Лозицкий, B.C. Опыт эксплуатации тракторов ЛП-18 в комплекте с машинами ВМ-4, ЛП-19 в Красноярском крае /B.C. Лозицкий, М.С. Миллер // Реф. информ. Лесоэксплуатация и лесосплав.- 1977.- № 28.- С. 4-5.

128. Мащенко, Т.В. Использование древесины, выросшей на радиоактивно загрязненной территории, в, строительстве / Т.В. Мащенко / Вестник МАНЕБ, №2 (38)- Брянск, 2001. -С. 42-43.

129. Меркелов, В.М. Теоретические предпосылки рационального раскроя радиоактивно загрязненной древесины на нормативно чистую продукцию / В.М. Меркелов// Вклад ученых и специалистов в национальную экономику. Том 3.- Брянск: БГИТА, 1997.- С.84-91.

130. Меркелов,- В.М. Технология деревообрабатывающих производств / В.М. Меркелов, А.Н. Заикин- Брянск: БГИТА, 2010. 208 с.

131. Методика, выполнения гамма-спектрометрических измерений активности радионуклидов в пробах почвы и растительных материалов. М.: Рослесхоз. 1994.- 16 с.

132. Методическое руководство по расчету нормативной емкости прирельсового нижнего склада / Химки: ЦНИИМЭ, 1976. 20 с.117

133. Надежная техника «Тимберджек» делает лесозаготовки рентабельными в любой сезон года // Лесная пром-сть. 1992 . - №6.- Вкладыш.

134. Нижние лесные склада. Справочник. Под редакцией Д.К. Воеводы. М. : Лесная пром-сть, 1972. - 286 с.

135. Никитин, В.А. Опыт работы по созданию запасов хлыстов на нижних складах лесозаготовительных предприятий Свердлеспрома / В.А. Никитин. М.: Лесная пром-сть, 1974. - 35 с.китин. M.: Лесная пром-сть, 1974. - 35 с.

136. Николаевский; B.C. Биологические основы газоустойчйвости растений / В'.С.Николаевский. — Новосибирск, 1979. — 278с.

137. Николаевский, В:С. О новой концепции и методологии экологического мониторинга и охраны природы / В.С.Николаевский // Лесное хозяйство.- 2003. -№3.- С. 27 -29.

138. Новиков, О.В. Прикладные вопросы теории массового обслуживания / 0:В. Новиков, С.И. Петухов. М.: Советское радио, 1969. - 400 с.

139. Оптимизация основных параметров сложных угольных месторождёний с применением\ЭВМ1-М: Недра;Л972:.-191 с.

140. Оптимизация размера партии запуска деталей в мелко; серийном производстве. Минск, 1977. - 9 с.

141. Оптимизация технологических процессов механосборочного производства: /Материалы всесоюзн. научи.-техн. коиф./ Редкол.: Ю.М. Соло-менцев (пред.) и др;. М.: НИИмаш, 1978. - 144с.

142. Оптимизация технико-экономических показателей; работы, горного оборудования и технологических процессов на гранитных карьерах Украины.- Киев.: Будивельник, 1975. 67 с.

143. Пат. 2247022 РФ МПК 7 В 27 В 1/00. Способ раскроя круглых лесоматериалов, пораженных радионуклидами / Торопов A.C., Меркелов В.М., Жидова Е.В., Краснова В.Ф. // Изобретение. Полезные модели. -2005:6;

144. Перепепелицкий, С.Н. Экономико-математические методы и модели в планировании на пердприятиях лесной промышленности / С.Н. Перепе-пелицкий.- М.: Лесная промышленность, 1989. — 360 с.

145. Полищук, А.П. Эксплуатационные показатели деревьев и древостоев лесного фонда СССР/ А.П. Полищук. Химки.: ЦНИИМЭ.-1968.-128 с.

146. Полляк, Ю.Г, Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах / Ю.Г. Полляк. М.: Советское радио, 1975. — 312 с.

147. Правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и в лесном хозяйств, 1992.

148. Правила пожарной безопасности в лесах Российской Федерации, 1994. Сборник нормативных правовых актов в области использования, охраны, защиты лесного фонда и воспроизводства лесов.

149. Прешкин, Г. Определение оптимальных запасов хлыстов на нижних складах / Г. Прешкин, И. Бурлаков, A.M. Гробов. М.: Реф. инф. Лесоэксплуатация и лесосплав, 1971.- № 10.- С. 28-31.

150. Редькин, А.К. Применение теории массового обслуживания на лесозаготовках / А.К. Редькин. М.: Лесная.пром-сть, 1973. - 152 с.

151. Редькин, А.К. Управление операциями на лесных складах / А.К. Редысин.- М.: Лесная промышленность, 1979. — 208 с.

152. Редькин, А.К. Математическое моделирование и оптимизация технологий лесозаготовок: учебник для вузов / А.К. Редькин, С.Б. Якимович.- М:: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005.- 504с.

153. Рыжиков, Ю.И. Управление запасами / Ю.И. Рыжиков.- М.: Наука, 1969.- 344 с.

154. Саати, Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее применение / Т. Л. Саати. М.: Советское радио, 1971. - 520 с.

155. Салминен, Э.О. Лесопромышленная логистика: Учеб. пособие для» студентов лесных вузов / Э.О. Салминен, A.A. Борозна, H.A. Тюрин. СПб.: СПбГЛТА, 2001.- 188с.

156. Середова, Е.М. Экономика природопользования и природоохранной деятельности / Е.М. Середова // Методические указания к практическим занятиям для студентов 3 курса специальности 330200 «Инженерная защита окружающей среды», Брянск. 2003.- 64 с.

157. Симонов, A.C. Технология производства шпал и пилопродукции* из древесины, згрязненной радионуклидами / A.C. Симонов и др. // Вклад ученых и специалистов, в национальную экономику. Том» 3.- Брянск: БГИТА, 1997.- С.91-96.

158. Степанов, C.B. Бизнес-предложение по созданию ОАО «ЛЕСОТЕХ-АЛЬЯНС» / C.B. Степанов // Вестник Московского государственного университета леса.- Лесной вестник. 2008. - № 5. - С. 42-45.

159. Стрельцов Э. Тенденции развития мирового лесозаготовительного производства / Э. Стрельцов // Основные средства. № 3.- 2007.-http://www.osf. ги.

160. Стрельцов Э. Критерии выбора лесных машин / Э. Стрельцов // Основные средства. № 4.- 2007.- http://www.osf.ru.

161. Тацюн, М.В. Лесные технологии на фоне структурной перестройки ЛПК. Лесная пром-сть. № 2. - 1996. - С. 22.

162. Технология и оборудование лесозаготовок на радиоактивно загрязненных территориях /А. Н. Заикин и др.- Брянск: БГИТА, 2006. 67 с.

163. Технологическая карта на выполнение работ по созданию запасов хлыстов у трасс лесовозных дорог. М.: Гослесбумиздат, 1957. - 16 с.

164. Турлай, И.В. Исследование функционирования основных лесозаготовительных систем с учетом стохастичности / И.В. Турлай // Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1975. - 20 с.

165. Турлай, И.В. Определение оптимальных размеров буферных запасов, (обзор) / И.В. Турлай, Н.Ф. Ковалев. М.: ВНИИПИЭИлеспром.- 1974.- 24 с.

166. Турышев, А. Определение межсезонных запасов древесины / А. Туры-шев. М.: Реф. инф. Лесоэксплуатация и лесосплав.- 1971.- № 7, с.

167. Фасоляк, М.С. Управление производственными запасами / М.С. Фасо-ляк.-М:: Экономика, 1972. 271 с.

168. Федеральный закон «О пожарной без опасности» № 69 ФЗ.

169. Федеральный закон «О'защите'окружающей среды» № 164 — ФЗ.

170. Федеральный закон «О защите населения и территорий при чрезвычайных ситуациях» № 75 — ФЗ.

171. Федоров, В.В. Лесные тракторы с гидроманипуляторами (технология и организация лесосечных работ) / В.В. Федоров. — М*.: Лесная пром-сть, 1978.-80 с.

172. Хватов; С.И. Оптимизация планов поставок продукции сырьевых отраслей промышленности, (обзорная информация) / С.И. Хватов М.: 1969.-20 с.

173. Шел1унов, Ю:В. Лесоэксплуатация и транспорт леса: Учебник* для вузов / Ю.В. Шелгунов, А.К. Горюнов, И.В. Ярцев — М.: Лесная пром-сть, 1989. -520 с:

174. Щепин, А.Е. Запасы древесины в хлыстах путь к ритмичной работе А'.Е. Щепин, А.И. Айзенберг, Д.И. Пащенко. - М.: Лесная пром-сть.- 1966. -56 с.

175. Щепин, Б.Ф. Влияние продолжительности хранения хлыстов на качество круглых лесоматериалов / Б.Ф. Щепин; A.C. Шулев.- М:: Лесоэксплуатация и лесосплав, сб. 29, 1976.

176. Ширнин, Ю.А. Моделирование процессов заготовки сортированныхдеревьев и хлыстов: Монография / Ю.А.Ширнин Красноярск, 1992. -204 с.

177. Ширнин, Ю.А. Современная технология и основы моделирования лесосечных работ: Учебное пособие. / Ю.А.Ширнин.Йошкар-Ола: МарГТУ, 1987.-95 с.

178. Шитов, В.Н. Исследование природно-производственных условий применения колесных трелевочных транспортных машин / В.Н. Шитов // Научн. тр. ЦНИИМЭ. -Химки, 1965, № 62. С. 116-148.

179. Штрек, В.В. Организация лесосечных работ на базе систем машин БМ-4 и ЛП-18 в Красноярском крае / В.В. Штрек // Реф. информ. Лесоэксплуатация и лесосплав.- 1976. № 34. - С. 10-11.

180. Шугар, С.С. Внедрение системы агрегатных машин ЛП-19 и ЛТ-157 в Тюменской области / С.С. Шугар // Реф. информация. Лесоэксплуатация и лесосплав. 1976. - № 34. - С. 8-9.

181. Экологическое нормирование воздействия лесозаготовительной техники на лесные экосистеиы / А.Г. Цыкалов, A.A. Гукова и др. // Лесное хозяйство. 2003. - №4: - С.48.

182. Экономика торговли. Госторгиздат, 1962.

183. Экономическая география лесных ресурсов СССР/Г.И. Воробьев, Н.А.Моисеев, К.Б. Лосицкий и др.// М.: Лесная пром-сть, 1979.- 406 с.

184. Якимович С.Б. Классификация обрабатывающих транспортных систем заготовки и первичной обработки древесины / С.Б. Якимович, М.А. Тете-рина // Вестник МГУЛ Лесной вестник.- 2009.- № 2. 67-73.

185. Якунин, А.Г. Исследование и оптимизация погрузки хлыстов челюстными погрузчиками на лесовозные автопоезда / А.Г. Якунин // дис. канд. техн. наук. М.- 1973.

186. Яровицкий, Н.В. Выходящие потоки и многоэтапное обслуживание. Кан. дис. Киев, 1962.

187. Froding, A. Damages Effects in the Stand : New thoughts about strip roads, damages and technique in thinning operation / Swedish University of Agricultural Sciencec. Garpenberg, 1986. Rep. № 52. P. 42-56:

188. Environmental Valuation. New perspectivies / Editors K. G. Willis, J. T. Corkindale // CAB INTERNATIONAL, Wallingford, UK, 1995. 249 .p.

189. Buckley, James J. Fuzzy Probabilities / James J. Buckley, 2005. 164 pp.

190. Lesser, J. A. Environmental Economics and Policy / J. A. Lesser, D. E. Dodds, R. O. Zerber // ADDISON WESLEY, USA, 1997.- 751 p.

191. Managing the Worlds Forest / Edited by Narendra P. Sharma // Kendal Hunt publishing company. Iowa,- 1992.- 603 p.

192. McDonald T.P. Efftct jf slash on forwarder soil compaction / T.P. McDonald, F. Seixas // Journal of Forest Engineering, 1997.- Vol.8.- P. 15-26.

193. Sallesa, J.L.F. An impulse control problem of a production mobel interruptions to follow stochastic demand / J.L.F. Sallesa, J.B.R . do Vol // European Journal of Operational Research. Volume 132, Issue I, 2001. P. 123-145.

194. Постановка задачи "Определение расчетных показателей эффективности лесосечных работ" / Исполнитель В.М. Захариков // Рукопись. Моск. ле-сотехн. ин-т, 1978. 40 с.

Похожие работы

Технология, машины и оборудование лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева
05.21.00