CC BY
3
4. Системы для харвестеров [Электронный ресурс] сайт. - URL: https://www.ponsse.com/ru (дата обращения 15.01.19)
5. ГОСТ Р 54365-2011 «Лесоматериалы круглые. Метод измерения объема по верхнему диаметру и сбегу» [Электронный ресурс] сайт. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200086148 (дата обращения 15.01.19)
УДК 630*3(045)
Козлов К.В. студент магистратуры 2 курса школа «Высшая инженерная школа»
Маринин М.В. бакалавр
школа «Высшая школа энергетики, нефти и газа» научный руководитель: Главатских Н.С., к.техн.н.
доцент
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Российская Федерация, г. Архангельск РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ВЫХОДА СОРТИМЕНТОВ ПРИ ХАРВЕСТЕРНОЙ ЗАГОТОВКЕ Аннотация: В связи с широким использованием комплекса машин «харвестер-форвардер» для лесозаготовки в Архангельской области, необходимо производить оценку объема заготовленных лесоматериалов. В данной статье представлены результаты исследования длин сортиментов выпиливаемых харвестером. Авторами был произведен анализ длин, полученных в результате раскряжевки с помощью автоматической системы харвестера. Длины полученных сортиментов сравнивались с нормативно-технической документацией предприятия.
Ключевые слова: харвестер, хлыст, сортименты, спецификация на сортименты.
Kozlov K.V., Master Degree Program, Higher Engineering School Marinin M.V., Bachelor, Higher School of Energetics, Oil and Gas Glavatskikh N.S., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Northern (Arctic) Federal University named after M. V.Lomonosov
Arkhangelsk, Russian Federation HARVESTER LOGGING: IMPROVEMENT OF THE ASSORTMENTS YIELD Abstract: Wide application of the "harvester-forwarder" logging technology in the Arkhangelsk region brings forth a problem of the assortments yield registration accuracy. This paper presents the results of the study of the assortments lengths after a harvester head bucking. The authors conducted comparison between the lengths fixed be the means of a harvester computer system and the corresponding data obtained after item-by-item measurements in
accordance with the regulatory documents. The results of the study show necessity of the yield registration system improvement.
Key words: harvester, stem, round wood assortments, length mesurement, specification.
В связи с широким использованием сортиментной технологии заготовки лесоматериалов в Архангельской области, при которой раскряжевка хлыста производится харвестером непосредственно на делянке, необходима оценка объема заготовленных деловых сортиментов по группам, исходя из размеров сортиментов и породы с учетом систем машин лесозаготовительного предприятия и потребителей его продукции, а также природно-производственных условий.
Торговля круглыми лесоматериалами ориентирована на потребности лесопильно-деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятий в рамках действующей нормативно-технической документации. Согласно этой документации предприятие, занимающееся переработкой поступающей древесины, имеет собственные требования к поступающему сырью.
Требования характеризуются точным измерением длины и диаметров сортиментов. У каждого лесозаготовительного предприятия эти требования прописаны в документе «Спецификация на сортименты». Согласно этому документу в компьютер валочной машины забиваются длина и диаметры выпиливаемых сортиментов. Измерения длины отпиливаемого сортимента происходит при помощи импульсного датчика, который находится в блоке подпружинистого зубчатого колеса и расположен в нижней части корпуса харвестерной головки. Хлыст протаскивается при помощи вальцов и в это же время по хлысту движется подпружиненное зубчатое колесо с датчиком, который измеряет длину. Колесо двигается по всему стволу, учитывая его сбежистость и кривизну. Диаметр сортимента измеряется с помощью датчика измерения диаметра, который расположен в кожухе на боковой стороне тяги.
Чтобы достичь высокой производительности, оператор харвестера должен быстро принимать решения по оптимальному использованию каждого раскряжеванного дерева. В настоящее время на харвестерах применяются системы измерения и управления, которые осуществляют автоматическую оценку ствола, во время того, как происходит очистка ствола от сучьев и выбирают оптимальные места для распила, тем самым позволяя оператору сконцентрироваться на контроле за качеством древесины. Из кабины харвестера оператор визуально оценивает торец сортимента, который отпиливается при необходимости.
Благодаря автоматической системе и оператору харвестера система оптимизирует раскрой ствола с учетом цены отпиливаемого сортимента.
Оптимальность раскряжевки в данном случае определяется объемным выходом деловой древесины и суммой денежных средств, вырученной от продажи заготовленных сортиментов.
Таким образом, выход деловой древесины, которая является наиболее
дорогой продукцией для лесозаготовительного производства, напрямую зависит от точности измерения длины отпиливаемых сортиментов. Так, например, ошибка при раскряжевке в 20 сантиметров по длине раскряжеванного дерева, учитывая, что средняя высота дерева 20-25 метров, может достичь 80 сантиметров с одного дерева. Это, безусловно, скажется на общем выходе деловой древесины и пиловочника, в частности. Поэтому нами были проведены экспериментальные исследования длины сортиментов при валке и раскряжевке харвестером елового пиловочного сырья, имеющего по спецификации сортиментов размер 6,10 метра с припуском по длине согласно спецификации от 4 до 6 сантиметров на предприятии ООО «Усть-Покшеньгский ЛПХ».
Измерения длины сортиментов проводились на делянке и выполнялись рулеткой со стопором, цена деления 0,1 см. Всего было измерено 54 пиловочного сортимента, результаты замеров представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты замеров длин пиловочника
№ Длина пиловочника, м № Длина пиловочника, м
1 6,20 28 6,19
2 6,21 29 6,14
3 6,20 30 6,18
4 6,17 31 6,18
5 6,18 32 6,19
6 6,17 33 6,20
7 6,15 34 6,18
8 6,18 35 6,17
9 6,36 36 6,17
10 6,19 37 6,17
11 6,20 38 6,16
12 6,20 39 6,16
13 6,18 40 6,17
14 6,20 41 6,15
15 6,13 42 6,17
16 6,19 43 6,16
17 6,17 44 6,16
18 6,18 45 6,17
19 6,18 46 6,17
20 6,19 47 6,15
21 6,17 48 6,16
22 6,18 49 6,18
23 6,20 50 6,16
24 6,18 51 6,18
25 6,17 52 6,14
26 6,19 53 6,16
27 6,18 54 6,15
По результатам замеров был построен график зависимости длины сортимента от их количества (рисунок 1).
Рисунок 1 - График зависимости длины сортимента от их количества Исходя из графика видно, что среди 54 измерений одно значение 6,36 отклоняется от массива данных. Это явление связано с проскальзыванием протаскивающих вальцов.
С помощью программы «ЗТАТЭТГСА» была построена ящичная диаграмма, показывающая значение, которое отклонилось от массива данных. Данная диаграмма представлена на рисунке 2.
ч Ö.3B е. м е. да 6.30 6 за Вол Plot of Varl Spreadsheet! 2V30C
*
6.26 I 6.24 6.22 0.2(1 б 13 6 10 6 14 6.12
- Meüan - 6 □ 25%-7S% = (6,16, 6 1ft) J Iwn-Oulhcr Range- = (S,13, 6.21) * Extrem«
Рисунок 2 - Ящичная диаграмма с ошибкой В данном случае из 54 проделанных измерений одно значение выходит за рамки допустимых значений. Данного массива данных недостаточно для прогнозирования о том, что харвестерная головка рационально ведет раскрой деловых сортиментов. Необходимо увеличить количество замеров.
Использованные источники:
1. Азаренок В.А., Герц Э.Ф., Залесов С.В., Мехренцов А.В. Сортиментная заготовка древесины: учеб. пособие / В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, С.В. Залесов, А.В. Мехренцов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015-140с.
2. К вопросу об оценке выхода деловой и дровяной древесины при машинизированной сортиментной заготовке леса [Электронный ресурс] сайт. - URL: https://pandia.ru/text/80/271/97978.php (дата обращения 18.01.19)
3. FS22 - Felling Heads харвестеры [Электронный ресурс] сайт. - URL: http://titanleasing.ru/catalog/specteh les/Fs22.html (дата обращения 18.01.19)
4. Харвестерные головки [Электронный ресурс] сайт. - URL: https://www.ponsse.com/ru/produkciya/harvesternye-golovki (дата обращения 18.01.19)
