CC BY
3
УДК 625.8:630
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-491-499
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА НАЧАЛА И ОКОНЧАНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
В ЗИМНИЙ ПЕРИОД
Ф.В. Свойкин, В.Ф. Свойкин, В.А. Соколова, С.А. Войнаш, М.Р. Мирзоева, С.Е. Арико
В статье рассмотрены вопросы начала и окончания лесозаготовительных работ в зимний заготовительный период в типичных природно-производственных условиях Южного отделения УЛО АО «Монди СЛПК» (с. Визинга) в средней тайге Республики Коми для типичного комплекса лесных машин среднего класса в составе валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины (харветера) Ponsse Ergo и по-грузочно-транспортной машины (форвардера) Ponsse Buffalo. Приведены результаты многолетних наблюдений за периодом начала и окончания лесозаготовительных работ на зимних лесосеках в средней тайге Республики Коми. Предложена методика расчета дат начала и окончания лесозаготовительных работ на зимних лесосеках. Приведены результаты теоретических исследований и их сопоставимость с эмпирическими. Эмпирические и теоретические частоты сравниваются с помощью критерия Пирсона. Установлена обеспеченность по количеству дней и датам начала и окончания лесозаготовительных работ на зимних лесосеках в Северо-Западном федеральном округе Российской Федерации.
Ключевые слова: заготовка древесины, средняя тайга, период, прогнозирование, обеспеченность.
Тенденция лесозаготовительной отрасли РФ соответствует общемировому тренду [3, 4, 5, 6], направленному на ритмичные поставки древесины потребителю в виде сортиментов [1, 2]. В условиях Северо-Западного Федерального округа Российской Федерации в настоящее время одним из основных факторов, влияющих на ритмичность поставки древесины потребителю в течение года, является климатический фактор [7, 8]. Объем заготавливаемой древесины, а также выход готовой продукции, зависят в большей степени не только от количественных характеристик лесного фонда, но и от продолжительности лесосечных работ в зимний заготовительный период [9, 10, 11, 12, 13]. При этом без учета и анализа продолжительности периода работ не представляется возможным определение требуемого объема поставляемого древесного сырья.
Изучению начала лесозаготовительных работ осенью на зимних лесосеках в средней тайге Республики Коми в природно-производственных условиях Южного отделения УЛО АО «Монди СЛПК» (с. Визинга) в средней тайге Республики Коми для типичного комплекса лесных среднего класса машин: валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина Ponsse Ergo [14, 15] и колесного форвардера
Ponsse Buffalo [16] были посвящены исследования [8, 17, 18, 19, 20].
Результаты и обсуждения. На основе результатов анализа литературных данных получена информация по началу лесозаготовительных работ осенью на зимних лесосеках в средней тайге Республики Коми (рис.1).
14. ноя
04. ноя
25.0КТ
IS.okt
05.ОКТ
2 5. сен 15.сен
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2ООО 2010
Рис. 1. Начало лесозаготовительных работ
В соответствии с приведенными данными наиболее ранние значения начала работ на зимних лесосеках составляет 23 сентября, а наибольшее позднее - 11 ноября. Положим что 21 сентября соответствует значению х=1, а общее количество данных пд составляет 54. Определяем количество разрядов k, которое вычисляется по формуле [21]:
■ \
• 1 I Р. , А
"Т ffli л.............. Гц < 1 .....'"Ш" * 1......./ А
z! 1 ¥ \ [ л И
—1- »
к = 1 + 3,32 ^ пд, (1)
к = 1 + 3,32^54 = 13,
Принимая количество разрядов равное 13, при рекомендуемом количестве разрядов от 12 до 15, величина разряда равна 4.
Математическое ожидание определяется по формуле [22].
к
X хп
X = -, (2)
где х, - значение /-го разряда; п - частота разряда; п - количество разрядов.
При этом хт1Г1 равно 23 сентября, т.е. в середине интервала, который определяется из неравенства х/ < X < Х/+1.
Дисперсия Б определяется по формуле:
X(х/ " х )2 п
Б( х) = -/=1-.
п
Среднее квадратическое отклонение определяется по формуле:
а( х) = л[Щх).
Центральный эмпирический момент порядка к определяется по формуле:
X (х - х) кп
М = ^-.
п
Асимметрия определяется по формуле:
А = ■
а(х)3 '
где ^з - центральный эмпирический момент третьего порядка. Эксцесс определяется по формуле
Е = -
а( х)4
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
где ц4 - центральный эмпирический момент четвертого порядка.
Асимметрия и эксцесс приведены в табл.1, из которой видно, что значения А и Е небольшие и можно выдвинуть гипотезу о нормальном распределении [23].
Проверка гипотезы о нормальном распределении производится по критерию Пирсона [22]. Теоретические частоты определяются
(8)
/ пк
п =--р(и1 X
а
где п - объем выборки, равный 54; к - шаг, принимаем 4;
х; - х
и, =-
<№) =
а 1
42ж
(9)
(10)
Таблица 1
Асимметрия и эксцесс начала лесозаготовительных работ
Значение х/ п/ х^п х1 -среднее 2 3 4
21.сентября 1 1 1 -24,64 607,13 607,13 -14959,7 -14960 368606 368606
25.сентября 5 1 5 -20,64 426,01 426,01 -8792,84 -8792,8 181484 181484
29.сентября 9 2 18 -16,64 276,89 553,779 -4607,44 -9214,9 76668 153336
03.октября 13 2 26 -12,64 159,77 319,539 -2019,49 -4039 25526 51053
07.октября 17 8 136 -8,64 74,6496 597,197 -644,973 -5159,8 5572,6 44581
11.октября 21 6 126 -4,64 21,5296 129,178 -99,8973 -599,38 463,52 2781,1
15.октября 25 9 225 -0,64 0,4096 3,6864 -0,26214 -2,3593 0,1678 1,5099
19.октября 29 5 145 3,36 11,2896 56,448 37,93306 189,665 127,46 637,28
23.октября 33 6 198 7,36 54,1696 325,018 398,6883 2392,13 2934,3 17606
27.октября 37 6 222 11,36 129,05 774,298 1466,003 8796,02 16654 99923
31.октября 41 2 82 15,36 235,93 471,859 3623,879 7247,76 55663 111326
04.ноября 45 0 0 19,36 374,81 0 7256,314 0 140482 0
08.ноября 49 2 98 23,36 545,69 1091,38 12747,31 25494,6 297777 595554
50 1282 5355,52 1352,29 2Е+06
среднее 25,6 107,11 27,0459 32538
1 1 1 отклонение 10,3494 А 0,0244 Е -0,164
п
-и 2 / 2
е
Эмпирические и теоретические (табл.2) частоты сравниваются с помощью критерия Пирсона. По табл. 2 критических точек распределения х2, по заданному уровню значимости а = 0,0527 и числу степеней свободы к = 5 находится критическая теоретическая) точка х2(а;к), которая равна 3,36. Фактическое значение критерия определяется по формуле:
< п- п[
= 1^
(11)
Расчет х2фак приведен в табл.3.
Таблица 2
х/ п/ х/-среднее и ехр ехр/^1 п' результат
-11 0 -36,64 6,26685 0,0019 0,000757 0,01463 0,01
-7 0 -32,64 4,97323 0,00692 0,002761 0,05336 0,05
-3 0 -28,64 3,82899 0,02173 0,00867 0,16754 0,17
1 1 -24,64 2,83413 0,05877 0,023446 0,45308 0,45
5 1 -20,64 1,98865 0,13688 0,054607 1,05528 1,06
9 2 -16,64 1,29254 0,27457 0,109538 2,1168 2,12
13 2 -12,64 0,74582 0,47435 0,189237 3,65696 3,66
17 8 -8,64 0,34847 0,70577 0,28156 5,44108 5,44
21 6 -4,64 0,1005 0,90438 0,360797 6,97231 6,97
25 9 -0,64 0,00191 0,99809 0,39818 7,69474 7,69
29 5 3,36 0,0527 0,94866 0,378462 7,31369 7,31
33 6 7,36 0,25287 0,77657 0,309807 5,98694 5,99
37 6 11,36 0,60241 0,54749 0,218416 4,22084 4,22
41 2 15,36 1,10134 0,33243 0,132619 2,56283 2,56
45 0 19,36 1,74964 0,17384 0,069351 1,34018 1,34
49 2 23,36 2,54732 0,07829 0,031234 0,60358 0,6
53 0 27,36 3,49438 0,03037 0,012115 0,23412 0,23
57 0 31,36 4,59082 0,01014 0,004047 0,07821 0,08
61 0 35,36 5,83664 0,00292 0,001164 0,0225 0,02
65 0 39,36 7,23184 0,00072 0,000289 0,00558 0,01
50 49,9887 49,98
Таблица 3
Расчет фактического значения х начала лесозаготовительным работ
п п' п-п значение итог
6 8 -2 2 0,30723
8 5 3 7 1,20471
6 7 -1 1 0,13499
9 8 1 2 0,22316
5 7 -2 5 0,72997
6 6 0 0 1,7Е-05
10 9 1 1 0,09753
50 50 х. квадрат 2,69761
сумма факт
Из табл.3 видно, что х2фак равен 2,69761.
Если х2фак (нат) < X2фак (кр), тогда нет оснований отвергнуть гипотезу о нормальном распределении, т.е. эмпирические и теоретические частоты различаются незначительно [22].
Эмпирическое 1 и теоретическое 2 распределение приведены на рис.2, на котором приведен нормальный ряд 3 при К2 = 0,6134, для расчёта которых применялась формула:
у = -0,008х2 + 0,3914х +1,1551, (12)
Рис.2. Распределение по датам
В табл. 4 приведен расчет обеспеченности. Обеспеченность по количеству дней и по датам приведена на рис.3 и 4 соответственно.
Таблица 4
Расчет обеспеченности в днях и датах начала лесозаготовительныгх работ_
№ п/п начало продолжительность итог разность обеспеченности, % дата
1 1 1 1 1,85185 17.марта
2 5 3 4 7,40741 21.марта
3 9 4 8 14,8148 25.марта
4 13 5 13 24,0741 29.марта
5 17 5 18 33,3333 02.апреля
6 21 8 26 48,1481 06.апреля
7 25 7 33 61,1111 10.апреля
8 29 5 38 70,3704 14.апреля
9 33 5 43 79,6296 18.апреля
10 37 2 45 83,3333 22.апреля
11 41 3 48 88,8889 26.апреля
12 45 5 53 98,1481 30.апреля
13 49 1 54 100 04.май
14 Итого: 54
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
ЩИШеВТЫ
Рис.З.Обеспеченность по количеству дней
проценты
Рис.4.Обеспеченность по датам
Аналогичным путем были получены данные окончания лесосечных работ на зимних лесосеках в средней тайге Республики Коми (рис.5).
18. май ОЗ.май 2В.апр
18.апр Ов.апр 29.мар
19.мар
09.мар
1940
1950
1960
1970
1930
1990
2000
2010
—•— Окончание лесосечных работ .........Линейная (Окончание лесосечных работ)
Рис. 5. Окончание лесозаготовительных работ
Исследованиями установлено, что наименьшее раннее окончание работ наступало 19 марта, а наибольшее позднее - 8 мая. Для удобства вычислений положим 19 марта за х. = 1, а количество данных пд составляет 54. Определяем количество разрядов к, которое вычисляется по формуле (1) [21]:
к = 1 + 3,32^54 = 13.
Как и в рассмотренном выше примере количество разрядов к составляет 13, а величина разряда равна 4. При определении математического ожидания (формула 2) хтп соответствует 19 марта, середине интервала.
Учитывая, что установленные значения асимметрии А и эксцесса Е (табл.5) небольшие, выдвигается гипотеза о нормальном распределении [23].
Проверка гипотезы о нормальном распределении производится по критерию Пирсона [22]. Теоретические частоты нормального распределения приведены в табл.6.
Асимметрия и эксцесс окончания лесозаготовительных работ
Таблица 5
Значение х./ п/ ххп х. -среднее 2 3 4
17.марта 1 1 1 -23,556 554,864 554,8642 -13070 -13070,1 307874 3Е+05
21.марта 5 3 15 -19,556 382,42 1147,259 -7478 -22435,3 146245 4Е+05
25.марта 9 4 36 -15,556 241,975 967,9012 -3764 -15056,2 58552 2Е+05
29.марта 13 5 65 -11,556 133,531 667,6543 -1543 -7715,12 17830,5 89152
02.апреля 17 5 85 -7,5556 57,0864 285,4321 -431,3 -2156,6 3258,86 16294
06.апреля 21 8 168 -3,5556 12,642 101,1358 -44,95 -359,594 159,82 1279
10.апреля 25 7 175 0,4444 0,19753 1,382716 0,0878 0,61454 0,03902 0,273
14.апреля 29 5 145 4,4444 19,7531 98,76543 87,791 438,9575 390,184 1951
18.апреля 33 5 165 8,4444 71,3086 356,5432 602,16 3010,809 5084,92 25425
22.апреля 37 2 74 12,444 154,864 309,7284 1927,2 3854,398 23982,9 47966
26.апреля 41 3 123 16,444 270,42 811,2593 4446,9 13340,71 73126,8 2Е+05
30.апреля 45 5 225 20,444 417,975 2089,877 8545,3 42726,36 174703 9Е+05
04.май 49 1 49 24,444 597,531 597,5309 14606 14606,31 357043 4Е+05
54 1326 7989,333 17185,19 3Е+06
среднее 24,556 147,9506 318,2442 48386
1 отклонение 12,1635 А 0,176842 Е -0,79
Построение теоретических частот нормального распределения окончания лесозаготовительным работ
Таблица 6
х п/ х.-среднее и ехр ехр/^1 п' результат
1 1 -23,56 1,8752 0,15333 0,06117 1,0863 1
5 3 -19,56 1,2924 0,27461 0,109555 1,9455 2
9 4 -15,56 0,8178 0,44142 0,176101 3,1272 3
13 5 -11,56 0,4513 0,63682 0,254054 4,5115 5
17 5 -7,556 0,1929 0,82454 0,328946 5,8414 6
21 8 -3,556 0,0427 0,95818 0,382257 6,7881 7
25 7 0,4444 0,0007 0,99933 0,398676 7,0797 7
29 5 4,4444 0,0668 0,93542 0,37318 6,627 7
33 5 8,4444 0,241 0,78585 0,313509 5,5673 6
37 2 12,444 0,5234 0,59252 0,236383 4,1977 4
41 3 16,444 0,9139 0,40096 0,159961 2,8406 3
45 5 20,444 1,4126 0,24352 0,097151 1,7252 2
49 1 24,444 2,0194 0,13274 0,052956 0,9404 1
54 52,278 54
По табл.6 критических точек распределения х2, по заданному уровню значимости а = 0,0668 и числу степеней свободы k = 5 находится критическая точка х2(а;Щ, которая равна 4,4444.
Фактическое (наблюдаемое) значение критерия определяется по формуле 11, а расчет х2фак приведен в табл.7.
Учитывая, что х2фак (нат) < х2 Фак (кр) то нет оснований отвергнуть гипотезу о нормальном распределении, т.е. эмпирические и теоретические частоты различаются незначительно [22].
Эмпирическая 1 и теоретическая 2 распределения приведены на рис. 6, на котором представлен также полиномиальный ряд 3 при К2 = 0,6134, который описывается формулой 12. В табл. 8 приведен расчет обеспеченности дней и дат.
Таблица 7
Расчет фактического значения х окончания лесозаготовительных работ_
п п' п-щ значение итог
8 6 2 4 0,6667
5 5 0 0 0
5 6 -1 1 0,1667
8 7 1 1 0,1429
7 7 0 0 0
5 7 -2 4 0,5714
5 6 -1 1 0,1667
11 10 1 1 0,1
54 54 1,8143
I
Распределения
9
г \ "Э мп ир :ск ая
Ч -Т еор ет ск ая
П( >ли но ми нал [ьн
\ \
\ Ч Л
0
10
20
дни
30
40
50
60
Рис. 6. Распределение по датам: 1 - эмпирическое; 2 - теоретическое; 3 - полиноминальное
Таблица 8
Расчет обеспеченности в днях и датах окончания
№ начало продолжительность итог разность обеспеченности, % дата
1 1 1 1 1,85185 17.марта
2 5 3 4 7,40741 21.марта
3 9 4 8 14,8148 25.марта
4 13 5 13 24,0741 29.марта
5 17 5 18 33,3333 02.апреля
6 21 8 26 48,1481 06.апреля
7 25 7 33 61,1111 10.апреля
8 29 5 38 70,3704 14.апреля
9 33 5 43 79,6296 18.апреля
10 37 2 45 83,3333 22.апреля
11 41 3 48 88,8889 26.апреля
12 45 5 53 98,1481 30.апреля
13 49 1 54 100 04.май
14 Итого: 54
5
2
0
Обеспеченность по количеству дней и датам приведены на рис.7 и 8.
Выводы и рекомендации. В результате исследований установлено, что при обеспеченности 5% начало лесосечных работ на зимних лесосеках средней тайги Республики Коми произойдет 26 сентября. При обеспеченности 95% начало лесосечных работ на зимних лесосеках средней тайги Республи-
ки Коми произойдет 28 октября. Окончания лесосечных работ при обеспеченности 5% произойдет 19 марта, а при обеспеченности 95% - 28 апреля. Полученные данные ориентировочно соответствует крайним датам начала и окончания зимнего заготовительного периода Южного отделения УЛО АО «Монди СЛПК» (с. Визинга). На практике даты начала и окончания лесосечных работ на зимних лесосеках находятся между этими значениями и подчиняются закону нормального распределения.
Обеспеченность по количеству .шей
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
проценты
Рис. 7. Обеспеченность по количеству дней
08.мап -
IS.anp -
^ 18.апр -я X и
a, OS.anp -
а =
" 29.мар -19.мар -
09.ыар -
0 10 20 30 40 50 60 70 S0 90 100 ПО
проценты
Рис. 8. Обеспеченность по датам
Заключение. Результаты прогнозирования можно рекомендовать при выборе оптимальных вариантов технологии, уточнении параметров и режимов работы лесозаготовительной техники, оптимизации стратегии технологического обслуживания, разработки мероприятий по повышению надежности, планировании технологии лесосечных работ в фазе начала и окончания работ в зимний лесозаготовительный период, маршрутизации трелевки древесины в условиях производственного процесса лесозаготовок в лесозаготовительных предприятий Республики Коми (АО «Монди СЛПК», ООО «Лузалес») с возможностью масштабирования в СЗФО РФ.
Список литературы
1. Азаренок В.А., Герц Э.Ф., Залесов С.В., Мехренцев А.В. Сортиментная заготовка древесины. Екатеринбург: УГЛТУ, 2015. 140 с.
2. Дербин В.М., Дербин М.В. Совершенствование сортиментной заготовки древесины // Лесотехнический журнал. 2015. Т.5. № 1 (17). С. 128-135.
3. Drewes D. Bestandesvorbereitung in der hochmechanisierten Holzernte. Forsttechnik, 2010. 12 p.
4. Drushka Ken Tracks in the Forest. The Evolution of Logging Machinery / Ken Drushka, Hannu-Konttinen. Timberjack Group. Helsinki, 1997. 253 p.
5. Fleischer M. Geschichte der Holzernte in Handarbeit. ProekteVerlag Cornelius GmbH, Halle/S. 1. Auflage, 2009. 212 p.
6. Kokkarinen, J. (toim.) Koneellinenpuunkorjuu. Hallitustihyvääntulokseen. Metsäteho Oy: Helsinki. 2013.
91 p.
7. Коваленко Т.В. Вопросы учета влияния климатических факторов на организацию транспорт-но-технологических процессов лесозаготовительного производства. Опыт лесопользования в условиях Северо-Запада РФ и Фенноскандии / Т.В. Коваленко, Ф.В. Свойкин, Н.А. Вохмянин // Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию лесоинженерного факультета ПетрГУ. Петрозаводск, 2011. С. 15-16.
8. Свойкин Ф.В. Прогнозирование продолжительности периода разработки зимних лесосек в условиях Республики Коми / Ф.В. Свойкин, И.В. Григорьев // Труды лесоинженерного факультета Петр-ГУ. Вып. 8. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2010. С.34-37.
9. Свойкин В.Ф. Рациональное лесопользование в Республике Коми / В.Ф. Свойкин, Б.П. Евдокимов, М.Н. Шостак // Сборник научных трудов №5 / Под общ.ред. Н.Д.Цхадая. Ухта: УГТУ, 2002. С. 100-105.
J
10. Свойкин Ф.В., Кацадзе В.А., Бирман А.Р., Свойкин В.Ф., Угрюмов С.А. Планирование рациональных объемов лесозаготовок в зимний заготовительный период для многооперационных лесосечных машин в средней тайге республики Коми // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2019. №12. С. 40-43.
11. Свойкин Ф.В., Кацадзе В.А., Бирман А.Р., Свойкин В.Ф., Угрюмов С.А. Сравнение производительности систем лесосечных машин // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2020. №3. С. 40-44.
12. Свойкин Ф.В., Бачериков И.В., Бирман А.Р., Соколова В.А. Стохастическая модель оптимизации затрат при планировании технологических процессов лесозаготовок // Системы. Методы. Технологии. Братск: БрГУ, 2017. № 4(36). С. 182-186.
13. Свойкин В.Ф., Молчанова А.А. Исследование производительности лесных машин // Февральские чтения. Сборник материалов научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Сыктывкарского лесного института по итогам научно-исследовательской работы в 2013 году. Сыктывкар, СЛИ, 2014. С.370-373.
14. Руководство по эксплуатации каталог запасных частей Ponsse Ergo. Выпуск 02301970390001 (ENGLISH), Финляндия, 2012. 2541 с.
15. User Manual. Operator book Ponsse 0pti4G.4.705 2009 (Finland: Ponsse Oyj) p 382.
16. User Manual. Operator book Ponsse Buffalo (8WD) 2012 (Finland: Ponsse Oyj) p 181.
17. Агроклиматический ежегодник за 2012 - 2013 сельскохозяйственный год: ежегодные данные: науч. прикладной справ. по агроклиматическим ресурсам РФ. - Вып. 1. Республика Коми. - Сыктывкар, 2014. 168 с.
18. Инструкция по строительству, содержанию и эксплуатации снежных ледяных автомобильных лесовозных дорог. Архангельск: СевНИИП, 1982. 102 с.
19. Методические указания по составлению агрометеорологического ежегодника. Л.: Гидроме-теоиздат, 1988. 140 с.
20. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. М.: Стройиздат, 1999. 57 с.
21. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1980. 293 с.
22. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятности и математической статистике. М.: Высшая школа, 1998. 400 с.
23. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1998.
479 с.
Свойкин Федор Владимирович, канд. техн. наук, svovkin_fv@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М.Кирова,
Свойкин Владимир Федорович, канд. техн. наук, доцент, svovkinvf@mail.ru, Россия, Сыктывкар, Сыктывкарский лесной институт филиал Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова,
Соколова Виктория Александровна, канд. техн. наук, доцент, sokolova_vika@jnbox.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
Войнаш Сергей Александрович, младший научный сотрудник, sergey_voi@mail. ru, Россия, Рубцовск, Рубцовский индустриальный институт (филиал) ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»,
Мирзоева Марьям Руслановна, студент, mariam.mirzoeval6@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М.Кирова,
Арико Сергей Евгеньевич, канд. техн. наук, доцент, sergevariko@mail.ru, Республика Беларусь, Минск, Белорусский государственный технологический университет
RATIONALE FOR THE CHOICE OF THE BEGINNING AND END OF LOGGING WORKS IN THE WINTER
PERIOD
F.V. Svoykin, V.F. Svoykin, V.A. Sokolova, S.A. Voinash, M.R. Mirzoeva, S.Ye. Ariko
The article deals with the issues of starting and ending logging operations in the winter logging period in typical natural and production conditions of the Southern Branch of the ULO JSC "Mondi SLPK" (village of Vizinga) in the middle taiga of the Komi Republic for a typical complex offorest machines of the middle class as part of felling-delimbing-bucking machine (harvester) Ponsse Ergo and loading and transport machine (forwarder) Ponsse Buffalo. The results of long-term observations of the period of the beginning and end of logging operations in winter cutting areas in the middle taiga of the Komi Republic are presented. A method for calculating the start and end dates of logging operations in winter cutting areas is proposed. The results of theoretical studies and their comparability with empirical ones are presented. Empirical and theoretical frequencies are
498
compared using Pearson's test. Provision has been established for the number of days and dates for the start and end of logging operations in winter cutting areas in the North-Western Federal District of the Russian Federation.
Key words: timber harvesting, middle taiga, period, forecasting, availability.
Svoykin Fedor Vladimirovich, candidate of technical sciences, svoykin _fv@mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State Forest Technical University,
Svoykin Vladimir Fedorovich, candidate of technical sciences, docent, svoykinvf@mail. ru, Russia, Syktyvkar, Syktyvkar Forest Institute,
Sokolova Victoria Aleksandrovna, candidate of technical sciences, docent, sokolova_yika@inbox.ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Voinash Sergey Alexandrovich, junior researcher, sergey_voi@mail.ru, Russia, Rubtsovsk, Rubtsovsk Industrial Institute (branch) of Polzunov Altai State Technical University,
Mirzoeva Maryam Ruslanovna, student, mariam.mirzoeva16@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State Forest Technical University,
Ariko Sergey Yevgen'evich, candidate of technical sciences, docent, sergeyariko@mail.ru, Republic of Belarus, Minsk, Belarusian State Technological University
УДК 620.179.17
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-3-499-502
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ БАЛЛОНОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕВОЗКИ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
А.Н. Шишленин, М.В. Пенев, В.С. Белугин, С.А. Войнаш
Баллон - это оболочка определённой формы (сосуд), которая имеет одну, иногда две горловины, для установки различных штуцеров, вентилей, а также фланцев для транспортирования, хранения или выдачи сжиженных, газов, растворенных под давлением или сжатых газов. Широко используются промышленные и медицинские газы: кислород, азот, гелий, водород, аммиак, закись азота, пропан, аргон и многие другие. Для их транспортировки и хранения изготавливаются баллоны высокого давления. Так как объем необходимых для производственных целей газов должен быть значительным, то в баллоны их закачивают под давлением. По этой причине к таре предъявляются особые конструктивные требования.
Ключевые слова: технология машиностроения, неразрушающий контроль, надежность, деформация, разрушение.
В Арктической зоне сконцентрирована добыча 91 % природного газа и 80 % (от общероссийских разведанных запасов) газа промышленных категорий. В Баренцевом, Печорском и Карском морях не только выявлено более 200 нефтегазоперспективных объектов, но и открыто несколько десятков месторождений, среди них: на шельфе Баренцева моря - 11 месторождений, на шельфе Карского моря - 13 месторождений, на шельфе Охотского моря - 8 месторождений. В пределах материковой части Арктики располагаются уникальные запасы и прогнозные ресурсы медно-никелевых руд, олова, платиноидов, агрохимических руд, редких металлов и редкоземельных элементов, крупные запасы золота, алмазов, вольфрама, ртути, черных металлов, оптического сырья и поделочных камней. Общие кондиционные прогнозные ресурсы залегающих здесь углей оцениваются как минимум в 780 млрд. тонн, из них 599 млрд. тонн - энергетических и более 81 млрд. тонн - коксующихся. Здесь же добывается 100 % алмазов, сурьмы, апатита, флогопита, вермикулита, редких и редкоземельных металлов, 98 % платиноидов, 95 % газа, 90 % никеля и кобальта, 60 % меди и нефти. Общая стоимость минерального сырья в недрах арктических районов России, по оценкам, превышает 30 трлн. долларов, причем две трети этой суммы приходится на долю энергоносителей, а общая стоимость разведанных запасов - 1,5-2 трлн. долларов.
В условиях экстремальных климатических условий особую актуальность приобретает обеспечение конструкционной прочности и прочностной надежности корпусных элементов для хранения и транспортирования жидкостей, газов, высокоточной аппаратуры и т.д. К таким изделиям относятся сосуды и баллоны высокого давления, элементы пусковой и регулировочной аппаратуры в трубопроводах, корпусные детали для установки различных элементов. Основными отличительными характеристиками предлагаемых изделий являются сниженная, по сравнению с аналогами, масса, высокая прочность, достигаемая за счет применения технологий холодной и горячей штамповки взамен сварки и высокая надежность за счет применения 100%-го контроля качества.
499
