CC BY
15
ший вмют гумусу спостерiгався у змiшаному насаджент з перевагою бука ль сового. Вмют гумусу у зразках Грунту, взятих на пробних площах, дуже низь-кий i свiдчить про те, що цi Грунти малогумусш (вiд 0,43 до 1,05 %). Еколо-гостабiлiзуюче значення лiсових систем виявляеться у збiльшеному вмiстi гумусу в Грунтах тд пологом насаджень, порiвняно з контрольними дшянками. Пiд лiсом вмiст гумусу був у середньому майже вдвiчi вищим.
Визначення вмiсту в Грунтi таких елеменпв, як азот, фосфор i калш, свiдчить про ïх однорщний розподiл на територiï незалежно вщ виду покрив-ноï рослинностi. На агрофонах (К1, К2, К3) вщзначаеться пiдвищений вмiст фосфору (5,53-22,69 мг-екв-100 г-1 Грунту) внаслiдок залишкiв внесених раш-ше фосфатних добрив. Найбшьшою варiацiею характеризуеться показник вмiсту амоншного азоту, але його значення значною мiрою залежить вiд характеру опадiв, перiоду взяття зразкiв i промивного режиму Грунту.
Вище зазначалося, що на протиерозiйну стiйкiсть Грунту ютотний вплив мае склад та мюткють катiонiв, якi беруть участь в катюнному обмiнi. Для дерново-отдзолених та сiрих лiсових Грунтiв характерт обмiннi катiони Ca2+ та Mg2+. Чим вищий ïх вмiст у Грунтах, тим кращих водно-фiзичних властивостей та структурованосп вони набувають. У дослщних зразках вмiст Ca2+ змшювався вiд 1,0 до 3,0, а Mg2+ - вiд 0,5 до 2,0 мг-екв-100 г-1 Грунту. Pi-вень вмюту Ca2+ в межах 0-2,5 i 2,6-5.0 мг-екв-100 г-1 Грунту е дуже низьким i низьким вщповщно. Водночас вмют Mg2+ з показниками 0-0,5, 0,6-1,0 i 1,12,0 мг-екв-100 г-1 Грунту вщповщно характеризуе дуже низький, низький i се-реднш стутнь насиченостi Грунту магнiем.
Висновки. Отже, низький рiвень вмiсту обмiнних катюшв у Грунтах дослiджуваного регiону св^ить про незадовiльнi водно-фiзичнi, фiзико-хi-мiчнi властивостi цих Грунтiв i про потенцшну можливiсть розвитку еро-зшних процесiв. Виявлено, що на люових дiлянках, якi розмiщуються в ниж-нiй частинi схилу, сума обмтних основ мала значно бiльшi значення, ж^в-няно з iншими варiантами. Це свiдчить про те, що сполуки, в яких присутш щ катiони, вимиваються i осiдають в нижнш частинi схилiв, а отже, може вщ-буватися змив Грунту. Вмют гумусу в Грунтах тд люовими насадженнями був у середньому вдвiчi вищий, нiж на контрольних дiлянках. Найвищих зна-чень цей показник досяг тд мiшаними насадженнями з перевагою в складi бука люового, тому в цих умовах потрiбно вважати за прiоритетний напрям формування саме такий тип насаджень, причому оптимальна частка бука ль сового у складi насадження визначена у 60-80 %.
Л1тература
1. Гнатенко О.Ф. Грунтознавство : лаборат. практ. / О.Ф. Гнатенко, Л.Р. Петренко, М.В. Капштик, С.В. Вггвщький, Ю.С. Кравченко, Р.П. Богданович. - К. : РВЦ НАУ, 2000. -170 с.
2. Городнш М.М. Агрохiмiчний анашз / М.М. Городнш, А.В. Бикiн, А.Г. Сердюк. - К. : Вид-во "Ар1стей", 2007. - 624 с.
3. Назаренко I.I. Грунтознавство : тдручник / I.I. Назаренко, С.М. Польчина, В.А. Нжо-рич. - Чершвщ : Вид-во "Книги-ХХ1", 2008. - 400 с.
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
4. Журавлева Г.В. Основная обработка в системе земледелия на склонах и агрофизическое состояние почв / Г.В. Журавлева, В.В. Вольнов // Почвоохранное земледелие на склонах.
- Новосибирск : Изд-во СО ВАСХНИЛ, 1983. - С. 93-108.
5. Заславский М.Н. Эрозия почв / М.Н. Заславский. - М. : Изд-во "Мысль", 1979. - 245 с.
6. Кузнецов М.С. Противоэрозионная устойчивость почв / М.С. Кузнецов. - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1981. - 135 с.
7. Мирцхулава Ц.Е. Инженерные методы прогноза и борьбы с эрозией почв / Ц.Е. Мир-цхулава // Сборник научных трудов Грузинского аграрного ун-та. - Тбилиси, 1987. - 162 с.
8. Паулюкявичюс Г.Б. Роль леса в экологической стабилизации ландшафта / Г.Б. Па-улюкявичюс. - М. : Изд-во "Колос", 1989. - 254 с.
9. Скородумов A.C. Эродированные почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур / A.C. Скородумов. - К. : Изд-во "Урожай", 1973. - 270 с.
10. Яковишин В.М. Особливосп формування ерозшно! небезпеки в люах буковинсько! частини Передкарпаття / В.М. Яковишин // Науковий вюник НУБШ Укра!ни : зб. наук. праць.
- Сер.: Лгавництво та декоративне садiвництво. - К. : Вид-во НУБШ Укра!ни. - 2012. - Вип. 171, ч. 2. - С. 180-188.
Яковишин В.М., Юхновский В.Ю. Химические свойства почв в условиях потенциальной эрозийной опасности
Исследованы основные химические свойства и состав почвенного поглощающего комплекса лесной почвы. Обнаружено, что содержание гумуса в почвах под лесными насаждениями было в среднем вдвое больше, чем на контрольных участках на агрофонах. Наибольших значений этот показатель достиг под смешанными насаждениями с преимуществом в составе бука лесного.
Ключевые слова: химические свойства, эрозионная опасность, почвенный поглощающий комплекс, гумус, дисперсионный анализ, состав насаждения.
Jakovyshyn V.M., Yukhnovskyi V.Yu. Chemical properties of soils potentially at risk of erosion
The main chemical indices and the composition of exchange complex of forest soil have been researched. It's found out the content of humus in soils under forest stands was on average in twice in comparison with agricultural background. Highest values it reached under mixed stands with an advantage of beech in the composition of stands.
Keywords: chemical properties, the risk of erosion, ground absorbing complex, humus, variance analysis, the composition of stands.
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 634.0377.2 Заст. директора В.Л. Коржов1, канд. техн. наук;
доц. Й.Л. Ацбергер2
ВИБ1Р ТИПУ ТА ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТР1В КАНАТНИХ Л1СОТРАНСПОРТНИХ УСТАНОВОК
Виконано ан^з iснуючих схем та конструктивних особливостей канатних сотранспортних установок. Запропоновано найбшьш перспективнi схеми i методику визначення 1х основних параметрiв. Наведено основнi залежностi для силового роз-рахунку елементiв канатно! установки та залежност^ що дають змогу ощнити ефек-тивнiсть !х роботи. За результатами дослщжень запропоновано висновки, яга показу-ють перспективнiсть використання канатних установок та дають змогу вибрати !х основнi параметри.
Ключовi слова: екологоощадш технологи, канатна люотранспортна установка, експлуатацiйнi параметри.
З метою тдвищення захисних функцш прських лю1в в Укра!ш ухвале-но низку законодавчих акпв, спрямованих на зниження штенсивносл люоко-ристування, забезпечення збереження тдросту та Грунтового покриву [1-5]. Зменшення розм1р1в люосж та об'ему люозаготавель обмежуе, а в деяких випад-ках, забороняе використання суцшьних рубок. Це забезпечуе збшьшення площ1 захисних л1с1в 1 заповщних територш, однак вимагае тд час освоення прських л1с1в використовувати екологоощадну технолопю 1 вщповщну техшку.
Багатор1чш дослщження люовод1в 1 люозагопвельниюв засвщчили, що найбшьш повно сучасним вимогам ведення люового господарства 1 люо-загопвель вщповщають тдвюш канатш люотранспортш установки. Однак на цей час канатш установки використовують у люозагопвлях Укра!нських Карпат тшьки поодиноко в деяких держлюгоспах. Основною причиною негативного ставлення до канатних люотранспортних установок е висока вартють, складнють монтажу та швидше зношування канапв. Мобшьш канатш установки ефективно працюють за довжини до 300 м. На бшьших вщдалях тре-лювання на мобшьних установках необидно влаштовувати штучш пром1жш опори, схеми яких тшьки недавно розроблятися [6]. Мобшьш самохщш канатш установки мають р1зне конструктивне виконання канатних схем, приво-д1в 1 трелювального обладнання. До основних переваг мобшьних канатних установок вщносять пор1вняно з влаштуванням волоюв невелик затрати на монтаж та демонтаж, можливють швидкого перебазування, а також висока продуктивнють пращ [7-9]. На сьогодш е широкий виб1р на ринку моделей канатних установок. Однак !х висока вартють вимагае дотримуватися тенден-цш створення канатних установок на баз1 вггчизняних машин, як морально
1 Украшський науково-дослщний шститут гiрського л1с1вництва 1м. П.С. Погребняка, м. 1вано-Франювськ;
2 НЛТУ Укра!ни, м. Льв1в
Нащомальмий лкотехшчний унiверситет Укршми
застарiли для виконання основних операцш (бульдозери, екскаватори, вшсь-кова технiка, трелювальнi трактори) шляхом монтажу на 1х базi серiйно випу-щених лебiдок та допомiжного обладнання. Використання машини, яка не вщпрацювала свiй ресурс, або каттально вщремонтовано! як транспортно-енергетичного модуля для мобшьно! канатно! установки значно знижують 11 вартiсть. Тим бшьше в робочому режимi машина не вимагае постiйного пере-мщення при роботi двигуна та шших механiзмiв. Зараз, пiд час створення но-вих типiв установок, базовими машинами, зазвичай, використовують колiснi тягач^ автомобiлi i трактори. Вiдомими в Сврош фiрмами, що проектують та виготовляють канатнi установки, е Kollex, Maxwald, Konrad, Herzag, Forest-tehnika, Valentini, Larix та iн.
Рис. 1. Алгоритм розробки канатнихустановок на базi сершних транспортних
засобгв
Залежно вщ умов експлуатаци та базово! машини для освоения Укра-1нських Карпат можуть використовувати канатнi установки: вмонтоват, при-чiпнi та навiснi. Пщ час створення канатних установок можна скористатися схемою, наведеною на рис. 1. У разi значних запашв деревини на лiсосiцi з вщповщними параметрами можна використовувати мобiльнi канатт установки, що серiйно випускаються у Gвропi. Пiдприемство повинно мати 2-3 таких установки. Для освоення бшьшосп лiсових масивiв ефективнiше використовувати установки, базовим модулем яких е транспортна технiка, яка не вико-ристовуеться за призначенням на люових пiдприемствах, але не вщпрацювала свого ресурсу. Це дасть змогу знизити собiвартiсть заготовлено! деревини. Так установки можуть оснащуватися пдроматпуляторами, якi дають змогу штабелювати деревину та навантажувати на лiсовози. Для створення таких установок можна використовувати алгоритм, наведений на рис. 1.
Перспективними можна вважати схеми установок, наведет на рис. 2 [10, 11].
Рис. 2 Схеми канатних л1сотранспортнихустановок: а) мобыьна канатна установка; б) установка ¡з замкнутим тягово-несучим канатом Для вибору основних параметрiв канатно! установки необхщно розро-бити 11 математичну модель [12]. Рiвняння руху елеменив установки можна подати в такому виглядг
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
2
{Г (О, Г) - То) = 0;
(1)
де: J1 - загальний момент шерцп обертових мас двигуна; - момент шерцп передачу J3, J4 - зведенi моменти шерцп барабашв приводу; J5 - момент шерцп напрямного блоку; М1 - момент двигуна; М2,М3 - моменти опору на барабанах приводу; Сь С2, С3 - зведенi крутильш жорсткостi лiнiй передач; Ск - зведена жорстюсть канату; р, (р2, р, (р4 - кути закручування вщповщ-них обертових мас; у1, у2, у3, у4 - коефщенти, що характеризують розаюван-ня енергп у вiдповiдних ланках гб, г/ - радiуси намотування канату на бара-бани та блоки; 1К,1'К - довжини вггок канатiв; Т(0,Г), Т0 - натяг набшаючого i збiгаючого вiток канату; Ек, Ак - вщповщно модуль пружностi та площа поперечного перерiзу канату. Розв'язок системи рiвнянь (1) та 1х аналiз за пев-них початкових i граничних умов для задано1 схеми установки дасть змогу обгрунтувати 11 параметри основних елеменпв установки.
Ефектившсть роботи канатно1 установки залежить вщ довговiчностi та матерiаломiсткостi 11 основних елеменпв. Особливо небезпечним у робот таких систем е можливiсть виникнення резонансу. У процеш експлуатацп параметри установки змшюються в широкому дiапазонi, тому iмовiрнiсть виникнення резонансу збершаеться навiть у разi правильного вибору параметрiв окремих елеменпв, особливо при перехiдних режимах роботи. У таких ви-падках, для уникнення аваршних ситуацш, необхiдно забезпечити вщношен-ня логарифмiчного декременту коливання " 5" до власно1 частоти коливань системи " К " в межах:
а = 25> 0,5. (2)
К
За такого значення а динамiчний коефiцiент системи набувае мшь мальних значень. Логарифмiчний декремент системи можна визначити зi за-лежностi:
де Ат, Ат+1 - двi сусiднi амплiтуди вшьних затухаючих коливань. Функцiя а може слугувати функцiею мети у виборi експлуатацiйних параметрiв.
А
^т
(3)
Для розроблення нових та вдосконалення юнуючих канатних систем необхщно вибрати рацюнальш схеми запропонованих вар1анпв. З метою по-шуку екстремуму х^м 1 оптимальних значень х,орг (i = 1+и), що забезпечу-ють цей екстремум, можна скористатись методом невизначених множниюв Лагранжа. Для цього утворюють допом1жну функщю:
Ф(х) = /(х1) + - С1], (4)
де: ^(х1) < С1 - певш обмеження функцп; X = /(х1) - узагальнений
критерш; X - невизначений множник. Ефективнють освоення люових маси-в1в доцшьно оцшювати коефщентом використання люових ресуршв [13].
Покрашення збереження екосистем тд час освоення прських л1шв можна досягти шляхом удосконалення нацюнально! люово1 политики Укра-!ни. При цьому тдрахунок еколопчних збитюв внаслщок порушення технологи люозагопвель 1 використання неефективно! техшки необхщно закласти тд час визначення загальних затрат на загопвлю деревини та 11 соб1вартосп. Для визначення загальних затрат запропоновано таку залежнють:
Ср = Пч[Ц -Р]-кл + Стр + Сек, (5)
де: Ср - витрати на загопвлю деревини; Пч - чистий прибуток вщ реал1зацп люопродукцп, яка буде заготовлена в процеш рубання люу; Ц - економ1чна оцшка насадження, пройдено1 рубанням; Р - сума податку, яку буде сплачу-вати люовласник за продаж люового насадження; кд - коефщент дисконту-вання грошових податюв для перюду '; Стр - затрати на трелювання деревини; Сек - затрати на лжвщащю еколопчних збитюв, запод1яних тд час заго-т1вл1 1 транспортування деревини.
Коефщент дисконтування можна визначити за формулою [13]:
Кд = —Ц-, (6)
(1 + Е)'
де: Е - норма дисконту (норматив приведення р1знотермшових ефекпв); ' -перюд приведення р1знотермтових ефекпв (р1вний в1ку насадження, в якому проводиться рубання);
р
Е = —, (7)
100
де Р - ставка дисконту, %. Економ1чну оцтку насадження, пройденого рубкою, можна визначити з залежносп:
Ц =Ц1 С1 -а, + Пн + В, (8)
де: 1 - час у роках, протягом якого здшснюеться вщгворення люових ресурив (/' = 1, 2, ... и); С,- поточш витрати на вщгворення люових ресуршв в /'-му рощ; а, - коефщент дисконту для /'-го року; ПН - нормативний прибуток; В -оцшочна вартють деревини, що тдлягае рубанню, залежно вщ якосп дере-востану та кон'юнктури ринку.
