CC BY
42
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
7* Экономический расчет
Исходные данные-
Цена дизельного топлива, руб./кг
|40бб
Цена на спецодежду на одного рабочего, руб.
[275
Число смен
■Т ранспортная машина —
1500000 Огтг.цена. руб.
|i
Число осноеньв рабочие на машину, чел.
I5
Час.тариф. ставка, руб.
Р--------------------
Число вспомогательных рабочих на машину, чел. [40
Час.тариф. ставка, руб.
|о!
Расход топлива. кг/мЗ
-Рубигельиая машина -
1500000 Огтг.цена, руб.
Число основ мх рабочих на машину, чел.
[50
Час.тариф. ставка, руб.
Р--------------------
Число вспомогательных рабочих на машину, чел.
Час.тариф. ставка, руб.
[а!
Расход топлива, кг/мЗ
'Автоконгайнвровоз ~
1500000 0 пг. цена, руб.
Число основных рабочих на машину, чел
Час.тариф. ставка, руб.
Р-------------------
Число вспомогательных рабочих на машину, чел
Час.тариф. ставка, руб.
|ai
Расход топлива, кг/мЗ
|18.8897433878848 |40,44799340827S8 |43.2814549164565 11260197.11942428
Кап. вложения, руб/мЗ Зкспл. затраты, руб/мЗ Приведенные затраты, руб/мЗ Приведенные затраты, руб.
121.8103129237046 123.6333846501783 1105.877563232799 |29118.3298890197
Время работы, час Часовая произвол.мЗ/час См. произвол мЗ/см Годовая произвол мЗ/год
132,8914252199283 (74,7737311686718 179.7074449516608 |5331370.64511936
Кап. вложения, руб/мЗ Зкспл. затраты, руб/мЗ Приведенные затраты, руб/мЗ Приведенные затраты, руб.
I Э.4Э420357152759 154.2611799587348 1243.224486215132 166886.7337091612
Время работы, час Часовая произвол мЗ/час См произвол мЗ/см Г одоеая произвол мЗ/год
Рис. 4. Форма экономических расчетов
Программный комплекс универсален. Можно менять все исходные данные от характеристик машин до цены на топливо. Это значительно расширяет возможности программного комплекса, поскольку программа оперирует не конкретными машинами, а их характеристиками. Программа позволяет учесть и перебазировки рубительной машины от лесосеки к лесосеке.
Библиографический список
1. Слинченков, А.Н. Влияние изменчивости радиуса скопления лесосечных отходов на точность
их оценки методом линейных пересечений / А.Н. Слинченков, С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков // Материалы международной научно-технической конференции. - Вологда: ВГТУ, 2007. -
С. 157-159.
2. Карпачев, С.П. Оценка объемов лесосечных отходов / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, А.Н. Слинченков // Лесопромышленник, 2007. - № 42. -С. 4-6.
3. Карпачев, С.П. Биоэнергетика начинается на лесосеке: рубительные машины и энергетическое оборудование / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, А.Н. Слинченков // Лесопромышленник, 2007. - № 43. - С. 3-9.
АЛГОРИТМ ВЫБОРА И ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ
A. В. МАТРОСОВ, ст. преп. каф. технологии и оборудования лесопромышленного производства МГУЛ,
B. А. МАКУЕВ, проф. каф. технологии и оборудования лесопромышленного производства МГУЛ
Современный лесозаготовительный процесс характеризуется большим многообразием применяемой техники и технологических приемов выполняемых работ. Лесозаготовительные предприятия имеют на своем оснащении как технику с большой долей ручного труда, так и современные ле-
созаготовительные машины отечественного и зарубежного производства.
Наиболее важным в плане эффективности работ в лесу является взвешенный подход в выборе системы машин, в том числе по числу и маркам, имеющий конечную цель обеспечить максимальную выработку отде-
84
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
льной машины, оптимальную загрузку всей системы в данных конкретных условиях и эффективность лесозаготовительного производства предприятия в целом. Чтобы выяснить производственную или экономическую эффективность вариантов систем лесосечных машин при сортиментной технологии проведения лесозаготовок в различных природнопроизводственных условиях, была разработана математическая модель для имитации технологических процессов.
Модель технологического процесса лесосечных работ может быть представлена в виде блочной схемы (рис. 1), состоящей из блоков (подмоделей различного порядка). Если рассматривать систему лесосечных ма-
шин как систему, обслуживающую (обрабатывающую) поток заявок, то на основании теории массового обслуживания такая система является многофазной, многоканальной системой массового обслуживания (СМО) с нестационарным потоком заявок, с ожиданием между фазами и без ожидания на входе, характеризующейся разнообразием взаимодействующих факторов и связей между параметрами, стохастичностью выполнения операций, изменением состояния системы во времени, наличием ограничений. Входящим потоком заявок многофазной СМО является поток, входящий в первую фазу, выходящим потоком - поток, выходящий из последней фазы.
Рис. 1. Блочная структура модели технологического процесса лесосечных работ Узлы обслуживания (технические средства)
i t
ТС1
ТС2
1
ТС N
ш
0
0
Выходящий
поток
(сортименты) ---►
Накопители (пачки хлыстов, сортиментов и т.д.)
Рис. 2. Блок-схема многофазной системы массового обслуживания с ожиданием на операциях
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007
85
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Рис. 3. Алгоритм модели выбора и оценки эффективности функционирования системы лесосечных машин
На рис. 2. представлена упрощенная блок-схема многофазной системы массового обслуживания.
Основной частью модели при оценке функционирования оборудования является модель работы системы машин при разработке лесосек. Процесс функционирования отдельных машин системы можно описать случайной последовательностью временных интервалов, характеризующих время пребывания машины в отдельном состоянии (работа, простой и т. д.), когда определены состоя-
ния перехода машины из одного состояния в другое, а также известны законы или функции распределения временных интервалов. Имитация функционирования системы машин заключается в поиске по времени ближайших смен особых состояний объектов (машин и оборудования), входящих в технологический процесс.
Функционирование СМО определяется основными параметрами: числом каналов в системе n; плотностью потока заявок X; средней продолжительностью обслуживания
86
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
каналом одной заявки t ; плотностью потока обслуживания одного канала р (интенсивность обслуживания), величина, обратная среднему времени обслуживания.
Для создания программы по выбору и оценке эффективности системы лесосечных машин разработан общий алгоритм. Алгоритм решения задачи представляет собой разветвленную систему блоков (модулей) и предусматривает выполнение ряда процедур вычислительного и оптимизационного характера.
Алгоритм поясняется упрощенной схемой (рис. 3).
В программном комплексе созданы модели, имитирующие работу вальщиков, харвестера, погрузочно-транспортных машин (форвардера и трактора с лесовозным прицепом), навесного процессора, тракторов с ка-натно-чокерным оборудованием. Исходными данными для имитационных моделей работы машин являются данные, полученные в результате моделирования параметров лесосеки и параметров деревьев, а также базы данных нормативно-справочной информации по лесным машинам и механизмам. На основании модели машины, выбранной пользователем для моделирования, из таблицы с характеристиками считываются основные технические данные по машине, в том числе: колесная формула, вес, вылет манипулятора, грузоподъемность манипулятора, максимальный вес трелюемой пачки, скорости движения и т.д.
Технология работы машин при имитационном моделировании представлены как стандартной траекторией движения машин, так и скорректированной траекторией движения машин в лесонасаждениях; расстояниями переезда при смене стоянок, которые зависят от вида рубки, возраста древостоя, интенсивности выборки по запасу и вылета манипулятора машины. Влияние почвенногрунтовых условий и рельефа местности на работу систем лесосечных машин установлено с помощью коэффициентов, корректирующих скорость передвижения машин по лесосеке, объема набираемой пачки, ограничений по грузоподъемности и др.
В результате имитационного моделирования рассчитывается производительность
машин на каждой операции и системы машин для принятых природно-производственных условий, а также показатели эффективности их работы: коэффициенты использования машинного и рабочего времени смены.
Полученные в результате имитационного моделирования данные применяются в экономико-математической модели, используемой для выбора и оценки эффективности функционирования системы лесосечных машин. Программа по выбранному варианту системы машин выдает капитальные вложения, эксплуатационные затраты, приведенные затраты по фазе лесосечные работы и транспорту леса, доход, себестоимость 1 м3 заготовки сортиментов и другие показатели. В программе можно менять все нормативные данные от характеристик машин до цен на лесозаготовительные машины, горюче-смазочные материалы и т.д. Это позволяет вводить в программу новые конкретные марки лесосечных машин и их характеристики.
Разработанная программа позволяет:
- исследовать возможности выбранных систем лесосечных машин при использовании их на различных видах рубок;
- дать оценку эффективности работы системы лесосечных машин в различных природно-производственных условиях;
- определять влияние изменения природных и производственных факторов на показатели эффективности выполнения лесосечных работ;
- определять основные технико-экономические показатели работы систем лесосечных машин.
Библиографический список
1. Редькин, А.К. Математическое моделирование и оптимизация технологий лесозаготовок / А.К. Редькин, С.Б. Якимович. - М.: МГУЛ, 2005.
- 497 с.
2. Ширнин, Ю.А. Технология и оборудование малообъемных лесозаготовок и лесовосстановления: учебное пособие для вузов / Ю.А. Ширнин, Ф.В. Пошарников. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001.
- 398 с.
3. Ширнин, Ю.А. Процессы комплексного освоения участков лесного фонда при малообъемных лесозаготовках: научное издание / Ю.А. Ширнин, К.П. Рукомойников, Е.М. Онучин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. - 196 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007
87
