CC BY
15
УДК 630*361.2
ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ МАШИН ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЕСНЫХ ПЛАНТАЦИЙ
FUNDAMENTALS OF IMPROVING THE EFFICIENCY OF MACHINE SYSTEMS FOR CREATING AND OPERATING FOREST PLANTATIONS
Давтян А.Б. (Братский государственный университет, г. Братск, РФ) Куницкая, О.А., Григорьев М.Ф., Степанова Д.И. (Якутская государственная
сельскохозяйственная академия, г. Якутск, РФ) Григорьева А.И. (Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Ам-
мосова, г. Якутск, РФ)
Davtyan A. B. (Bratsk state University, Bratsk, Russia) Kunitskaya, O. A., Grigorev M. F., Stepanova D. I. (Yakutsk state agricultural Academy, Yakutsk, Russia) Grigoreva A. I. (North-Eastern Federal University named After M. K. Ammosov, Yakutsk, Russia)
Рассмотрены технические и технологические аспекты повышения эффективности работы систем машин для создания и эксплуатации лесных плантаций в различных природно-производственных условиях
Technical and technological aspects of improving the efficiency of machine systems for creating and operating forest plantations in various natural production conditions are considered
Ключевые слова: лесные плантации, эффективность, системы машин Key words: forest plantations, the effectiveness of the system of machines
Лесные плантации являются достаточно перспективным вариантом снижения дефицита древесного сырья, а также снижения себестоимости круглых лесоматериалов [1-3]. Их основным преимуществом является наличие в местах их предпочтительного размещения развитой транспортной инфраструктуры, кадров, а также сравнительная близость к местам потребления выращенной древесины - деревоперерабатывающим предприятиям [4-6].
Для повышения экономической и экологической эффективности создания лесных плантаций необходимо решать вопросы оптимизации как собственно состава системы машин, так и режимов их работы, в зависимости от природно-производственных условий.
Вопросы оптимизации состава и режимов работы систем машин для посадки лесных насаждений, а также заготовки древесины, рассмотрены в учебной и научной литературе достаточно широко [7-11].
Рациональный выбор системы машин для эффективного проведения работ зависит, прежде всего, от принятого технологического процесса, а также от финансовых возможностей предприятия.
Под системой машин понимается совокупность машин и оборудования различного функционального назначения, взаимоувязанных по техническим и технологическим параметрам и предназначенных для последовательного выполнения технологического процесса лесосечных работ. Одной из наиболее эффективных форм организации работы систем машин являются комплексы (комплекты).
Комплекс (комплект) формируется для эффективного функционирования системы машин в конкретных природно-производственных условиях и характеризуется количеством машин каждого типа, последовательностью их расстановки, а также наличием и типом технологических связей между ними.
В настоящее время отечественные и зарубежные производители предлагают лесопромышленным предприятиям широкий спектр машин и механизмов для лесосечных работ. К основным требованиям, предъявляемым к указанной технике, можно отнести: соответствие параметров и конструкции машины назначению и условиям применения; обеспечение минимальной энергоемкости процессов выполнения технологических операций; простота устройства, прочность и надежность конструкции; унификация и универсальность машин; износостойкость рабочих органов; минимальные затраты на обслуживание и ремонт.
Лесные машины зарубежного производства по своим функциональным качествам, проходимости, безопасности и экологичности часто превосходят машины отечественного производства. Практически все они имеют высокую производительность, надежность, низкие эксплуатационные расходы, хороший дизайн, комфортность и эргономичность рабочего места оператора. Большинство моделей легко адаптируется к российским условиям, однако отличительной чертой зарубежной техники является ее высокая стоимость по сравнению с отечественной.
При формировании систем машин их основные показатели и параметры определяются природно-производственными условиями, к которым относятся: производственная программа, средний размер участков и степень их концентрации (расстояние между ними), рельеф местности, почвенно-грунтовые условия, вид плантаций. В свою очередь все эти факторы по отношению к системе машин могут быть отнесены к внутренним и внешним. Внутренние факторы определяются конкретной структурной схемой и организацией ее использования. Внешние факторы обусловлены действием окружающей среды.
К параметрам машин, определяющим структуру и размерность системы, относятся мощность двигателя, грузоподъемность машины, тяговое усилие, давление на грунт, диапазоны рабочих и холостых скоростей, радиус поворота машины, ширина машины, максимальный вылет, углы устойчивости машины, продолжительность технологического цикла.
Основными параметрами условий применения системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций являются количество высаживаемого посадочного материала, количество, сроки проведения и объемы агротехнических уходов, получаемый в результате запас выращенной древесины на гектаре, уклон плантационного участка, несущая способность почвогрун-та. Помимо этого, сюда относятся погодные условия.
Факторами, обусловленными технологическими и эксплуатационными показателями, являются: вид плантации, применяемые схемы работ, их требуемая производительность. Видом плантации определяются способы выполнения технологических операций, их очередность и задаваемые ограничения, а, следовательно, и тип машины.
В зависимости от природно-производственных условий применения системы отдельные из перечисленных факторов будут наиболее важными, а
целый ряд может иметь при этом второстепенное значение.
При формировании систем машин необходимо увязать между собой набор машин для последовательного выполнения всех технологических операций процесса. При этом должны быть согласованы количество операций, выполняемое каждой машиной, технические, технологические, эксплуатационные и энергетические показатели и параметры машин и агрегатируемых с ними модулей. Иначе говоря, каждая предыдущая машина должна создавать оптимальные условия для работы всех последующих машин или всего комплекса машин, принимающих участие в производственном процессе работ.
Желательно, чтобы все машины и механизмы, входящие в систему, имели одинаковую или кратную расчетную производительность. В большинстве случаев это выдержать не удается. При существенном различии расчетных производительностей машин и механизмов, входящих в систему, коэффициент использования наиболее производительных из них оказывается весьма низким. В этом случае компоновку системы можно производить методом максимально возможного выравнивания производительности машин по операциям. При этом необходимо стремиться к максимальной загрузке наиболее дорогостоящих машин.
Можно выделить следующие принципы формирования систем машин для создания и эксплуатации лесных плантаций, по аналогии с системами машин для лесосечных работ [12]: упрощение структуры системы, т.е. формирование системы из минимального числа типов машин; обеспечение надежности функционирования системы путем формирования звеньев из нескольких машин и выбора схемы взаимодействия, обеспечивающей работу машин одного типа при простое смежных машин второго типа; обеспечение кратной производительности машин в системе и их эффективное применение при учете различного рода связей; обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему; однотипность (по возможности) базового шасси.
При формировании систем из числа существующих машин требуется в зависимости от природно-производственных условий определить наиболее целесообразные марки машин и агрегатов, схему их комплектования и их количество.
При определении количества машин применительно к конкретным условиям одна из технологических операций принимается за базовую, а машина, выполняющая эту операцию, становится основной в системе.
Список использованных источников
1. Григорьев И.В., Григорьева О.И., Вернер Н.Н. Системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5. № 5 (31). С. 438-443.
2. Вагвелди А., Фехер Ш., Хорват Б., Коман С., Ковач Г., Сабо Л., Цупи И., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Данилов Д., Куницкая О.А., Криваш Е. Выращивание и эксплуатация лесных плантаций. Ужгород, Издательство: University of West Hungary Press, 2016. 132 с.
3. Воронов Р.В., Марков О.Б., Григорьев И.В., Давтян А.Б. Математическая модель модульного принципа подбора системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2019. № 5 (371). С. 125-134.
4. Нгуен Ф.З., Григорьева О.И. Лесные плантации в лесопромышленном производстве Республики Вьетнам // Повышение эффективности использования и воспроизводства природных ресурсов: Материалы научно-практической конференции. 2016. С. 48-51.
5. Григорьева О.И., Нгуен Ф.З. Лесные плантации для сырьевого обеспечения де-ревоперерабатывающих предприятий // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы третьей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 59-61.
6. Мохирев А.П., Позднякова М.О., Куницкая О.А., Григорьев И.В. Факторы доступности древесных ресурсов: анализ влияния на ключевые критерии // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 1 (37). С. 110-115.
7. Сафин Р.Р., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Разумов Е.Ю. Технология и машины лесовосстановительных работ // Деревообрабатывающая промышленность. 2015. 230 с.
8. Григорьева О.И. Эффективность транспортно-технологических систем для лесного хозяйства // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы международной научно-технической конференции. Отв. ред. Н. С. Захаров. 2018. С. 79-83.
9. Григорьев И.В., Григорьева О.И., Чураков А.А. Эффективные технологии и системы машин для малообъёмных заготовок древесины // Энергия: экономика, техника, экология. 2018. № 2. С. 61-66.
10. Сафин Р.Р., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Разумов Е.Ю. Основы лесного хозяйства. М.: Деревообрабатывающая промышленность. 2015. 170 с.
11. Патякин В.И., Григорьев И.В., Иванов В.А. и др. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Учебник. СПб: ЛТА, 2009. 362 с.
12. Григорьев И.В., Куницкая О.А., Рудов С.Е., Давтян А.Б. Пути повышения эффективности работы лесных машин // Энергия: экономика, техника, экология. 2020, № 1. С. 55-63.
УДК 630
СТВОЛОВАЯ МАССА ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ В НАСАЖДЕНИЯХ НА
ПОСТАГРОГЕННЫХ ЗЕМЛЯХ
THE STEM MASS OF PINE WOOD IN PLANTATIONS ON POSTAGROGENIC LAND
12 1 1 Данилов Д.А. ' , Януш С.Ю., Шестакова Т.А.
(ФГБНУ «Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства "БЕЛОГОРКА", Ленинградская обл., РФ; «Санкт-петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова»г. Санкт-Петербург, РФ)
12 1 1 Danilov D. A.. ' ' Janusz S. Yu. , Shestakovа Т. А.
( "Leningrad scientific research Institute of agriculture "BELOGORKA", Leningrad region, Russia; "Saint-Petersburg State Forest Technical University n. S.M. Kirov"
Saint-Petersburg, Russia)
Рассмотрены вопросы получения древесной массы сосны в искусственных и естественных насаждений на бывших пахотных почвах.
The problems of obtaining pine wood pulp in artificial and natural plantations on former arable soils are considered.
Ключевые слова: сосна, насаждения, постагрогенные земли, стволовая масса Key words: pine, plantations, postagrogenic lands, stem mass
Ускоренное получение древесной массы с плантаций выращиваемых на постагрогенных почвах позволяет решить проблему сырья для лесопромышленного комплекса. Определение качества древесины на ранних этапах формирования насаждения позволяет прогнозировать срок получение то-
