close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лес. Наука. Молодежь 2007

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ»
Лес
Наука
Молодёжь – 2007
Материалы по итогам научно-исследовательской работы молодых учёных
ВГЛТА за 2006–2007 годы.
УДК 630*001+674+ББК60
Л 50
Лес. Наука. Молодёжь – 2007 [Текст]: Материалы по итогам
научно-исследовательской работы молодых учёных за 2006–2007 годы /
под ред. проф. Л.Т. Свиридова; Фед. агенство по образоанию, ГОУ
ВПО»ВГЛТА»-Воронеж, 2007. – 348 с. – ISBN 978-5-7994-0255-6
Материалы содержат результаты научно-исследовательской работы
студентов, аспирантов, молодых преподавателей и научных сотрудников
Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА).
Работа выполнена в рамках темы РИ-16.0/022/002 «Научноорганизационное, методическое и техническое обеспечение организации и
поддержки научно-образовательных центров в области переработки и
воспроизводства лесных ресурсов и осуществления на основе комплексного
использования материально-технических и кадровых возможностей
совместных исследований и разработок» и школы-конференции
«Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов,
лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной
лесостепи и на юге России», проведенной в г. Воронеже 25–29 июня 2007 г.
Научные материалы являются 6-м выпуском в серии отчётов молодых
учёных ВГЛТА по научно-исследовательской работе «Лес. Наука.
Молодёжь».
Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО
«ВГЛТА»
Отв. редактор – д-р техн. наук, проф. Л.Т. Свиридов
Зам. отв. редактора – д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев
Редакционная коллегия:
канд. биол. наук, доц. Е.Н. Тихонова;
канд. техн. наук, доц. А.П. Новиков;
канд. техн. наук Т.В. Скворцова;
асп. С.В. Сергеев;
ас. Н.А. Бондарева
Рецензенты: кафедра сельскохозяйственных машин ВГАУ;
д-р с.-х. наук В.К. Ширнин.
ISBN 978-5-7994-0255-6
Воронеж 2007
© Коллектив авторов, 2007
© ГОУ ВПО «Воронежская государственная
лесотехническая академия», 2007
3
4
Глубокоуважаемые коллеги!
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
В 2007 году выходит 6-й сборник научных трудов молодых учёных
ВГЛТА в общей серии «Лес. Наука. Молодёжь». Статьи настоящего сборника
сгруппированы
по
следующим
разделам:
«Лесное
хозяйство»,
«Лесоинженерное дело», «Машины и оборудование лесного комплекса»,
«Деревообработка». В разделе «Лесное хозяйство» представлены материалы,
полученные в результате исследований влияния техногенных факторов на
лесные экосистемы, сукцессионных изменений в дубравах, мониторинга
роста лесонасаждений, изучения мхов и грибов, произрастающих в лесах
Центрально-черноземного района.
Статьи раздела «Лесоинженерное дело» посвящены актуальным
проблемам лесного комплекса: рациональное и комплексное использование
древесины и в первую очередь – низкокачественной, мобильное
строительство производственных, складских и бытовых зданий предприятий
лесного комплекса, совершенствование технологии и организации
строительства лесных дорог, рациональное лесопользование в современных
условиях, совершенствование транспортных процессов на предприятиях
лесного комплекса.
Раздел «Машины и оборудование лесного комплекса» содержит
результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ
направленных на повышение производительности, эффективности и
надежности лесных и деревообрабатывающих машин и автомобильного
транспорта,
улучшение
свойств
конструкционных
материалов,
совершенствование расчета машин, их узлов и деталей.
Материалы раздела «Деревообработка» показывают достижения
молодых ученых в области исследований механических, физических и
химических свойств древесины, совершенствования клеевых соединений в
изделиях и конструкциях из древесины.
УДК 630*181(1–924.85)
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ
АВТОТРАСС НА ЛЕСНЫЕ ФИТОЦЕНОЗЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ
ЛЕСОСТЕПИ
В.В. Акулов, С.М. Матвеев
Воронежская государственная лесотехническая академия
В настоящее время проблема автотранспортного загрязнения (АТЗ)
атмосферы, почвы, биосферы становится все более актуальной в связи с
возрастанием
его
уровня
из-за
устойчивого
увеличения
числа
автотранспортных средств, объема продаваемого топлива.
В последние годы обращается внимание на разнообразные аспекты
влияния автотрасс [1–7]. Несмотря на то, что исследования разных авторов
проводились в рамках общей проблематики, они отличаются по своим целям,
задачам, объектам, подбору методов исследования и т. д. Наличие большого
числа многоплановых работ по изучению влияния АТЗ обуславливает
необходимость анализа и систематизации имеющихся материалов для
обобщения полученных результатов, внедрения рекомендаций, для четкой
постановки задач в дальнейших исследованиях.
Объекты и методика исследований
Объектами наших исследований и большинства других специалистов
являются сосновые и дубовые фитоценозы, как абсолютно преобладающие по
лесопокрытой площади в Центральной лесостепи, в том числе вдоль
автотрасс. Однако следует отметить, что до настоящего времени отсутствуют
сравнительные исследования (выполненные по единым методикам) влияния
автотранспортного загрязнения на различные по составу фитоценозы, слабо
Научный редактор, профессор
Л.Т. Свиридов
© Акулов В.В., Матвеев С.М., 2007
5
изучена связь интенсивности движения автотранспорта и трансформации
фитоценозов.
6
Результаты исследования В.Ю. Лозовой [3] отражают взаимосвязь АТЗ
с интенсивностью движения автотранспорта. Отмечается сильная степень
Арсенал методов, применяемых в настоящее время при изучении
поврежденности листьев дуба и клена на расстоянии 80 м от автотрассы,
воздействия автотрасс на лесные экосистемы, достаточно совершенен и
выделяется зона с неудовлетворительной обстановкой по ПДК окиси
позволяет получать необходимый объем информации для оценки этого
углерода – 1 км (по 500 м в каждую сторону от автотрассы). На основании
влияния. Сюда входит широкий спектр методов биоиндикации, физико-
данных интенсивности движения автотранспорта (11…12 автомобилей в
химический анализ, картография и т.д., для обработки результатов
минуту) расчитано потребление кислорода: обеднение воздушного бассейна
используются математические и статистические методы. В нашей работе [4,
над трассой при ширине 100 и высоте 20 м составляет 1,4 %, дефицит
5] разработана и апробирована комплексная методика биоиндикации
кислорода наблюдается на расстоянии до 600 м.
состояния и динамики экосистем под влиянием антропогенных факторов.
Результаты исследований
В работе А.Н. Водолажского [1] разработана методика количественной
эквивалентной оценки состояния сосновых насаждений при комплексном
антропогенном воздействии, определяется синергетический эффект действия
В ряде работ [3, 4, 6] прослеживается интенсивность аккумуляции
тяжелых металлов (ТМ) на различном удалении от автотрасс в почве,
древесине, лесном опаде. В частности, Ю.В. Назаров [6] прослеживает
взаимосвязь интенсивности движения автотранспорта и содержания тяжелых
металлов в почве. При интенсивности движения 452 авт./час содержание ТМ
значительно превышает ПДК (по цинку в 2,27 раза), а при интенсивности
69 авт./час – содержание свинца и цинка близко к ПДК, а меди – несколько
превышает ПДК. Прослеживается также накопление всех ТМ в почве в
период с 2001 по 2005 годы.
Выявлена [3] избирательная способность отдельных древесных пород
по аккумуляции ТМ. Дуб в целом более активно аккумулирует ТМ, чем клен,
особенно медь и цинк (в 1,5 раза), а клен – свинец и кадмий.
Наши исследования выявили [4] накопление содержания ТМ в почве,
лесной подстилке и снегу при приближении к источнику загрязнения.
Установлено превышение ПДК для почв по цинку и свинцу в лесной
подстилке возле автотрассы. В древесине происходит накопление цинка,
свинца и никеля.
нескольких антропогенных факторов.
Имеются данные измерений концентрации загрязняющих веществ на
различном удалении от автотрассы [7]. В частности, отмечены наибольшие
значения загрязняющих веществ (NO2 и СО) на бровке дороги. На расстоянии
20 м от бровки наблюдаются значения близкие к фоновым.
Наши исследования показали [4, 5], что по мере удаления от
автотрассы растут высота, бонитет, запас древостоев, изменяется видовой
состав напочвенного покрова: возле дороги выживают только злаки и сорные
травы, устойчивые к загрязнению атмосферы, в контроле – лесные виды и
зеленые мхи. По мере приближения к автотрассе резко возрастает амплитуда
колебаний радиального прироста древостоев, нарушается его цикличность,
наблюдаются более глубокие и длительные минимумы прироста. Наиболее
заметное снижение прироста отмечено в последние 10…20 лет. Влияние
выбросов прослеживается на расстоянии 50 м от автотрассы, до 15 м
практически отсутствуют деревья без повреждений, наблюдается высокий
отпад, средневзвешенная категория состояния III–V.
7
8
Зонирование антропогенных влияний, в том числе и АТЗ, является
важной составляющей подобных исследований и, так или иначе, применяется
практически в каждой работе. При этом вопрос о ширине зоны влияния
автотрасс
остается
окончательно
не
решенным.
Разными
авторами
используются различные критерии для выделения зон: средневзвешенная
категория состояния древостоя [8], видовой состав эпифитных лишайников
[2], концентрация окиси углерода и других загрязняющих веществ [1], объем
сжигаемого
автотранспортом
кислорода,
состояние
ассимиляционного
аппарата [3] и пр. В зависимости от вышеперечисленных критериев
предлагаемая ширина зоны влияния АТЗ у различных авторов колеблется в
пределах 600 м.
В наших исследованиях [4, 5] выделение зон негативного влияния
автотранспорта основывается на ряде фитоиндикационных показателей,
отражающих изменения в компонентах лесного фитоценоза. Предложенное
зонирование автотранспортного воздействия включает выделение трех зон:
сильного – до 15 м, среднего – от 15 до 50 м и слабого от 50 до 100 м
атмосферного загрязнения. При совместном воздействии автотранспорта и
рекреации ширина зоны сильного загрязнения увеличивается до 50 м,
среднего – составляет 50…100 м, слабого – свыше 100 м.
В целом, несмотря на многообразие имеющегося материала, привести
его к «единому знаменателю» достаточно сложно. При оценке влияния АТЗ, в
частности для решения проблемы зонирования антропогенных влияний, в
фитоценозах отличающихся по составу или подвергающихся воздействию
разной интенсивности, необходимо применение общих методологических
подходов, что и реализуется нами в продолжающихся в настоящее время
исследованиях.
Выводы и рекомендации
Главной целью, как наших исследований, так и большинства подобных
работ, является разработка рекомендаций по ведению лесного хозяйства на
подверженных автотранспортному загрязнению территориях, сохранению
устойчивости лесов и их функциональной роли.
На основании полученных результатов исследований для территорий
,подверженных воздействию АТЗ даются следующие рекомендации.
Предлагается [3] создать экологические посты мониторинга с целью
получения сведений о состоянии окружающей среды, создать сеть
биоиндикационных объектов для отслеживания динамики состава и
состояния лесных насаждений. Ширину защитной зоны от техногенного
воздействия предлагается установить в 500 м, а для участков открытого и
полуоткрытого ландшафта – не менее 100 м.
Создание защитных насаждений рассматривается как один из наиболее
эффективных способов оздоровления среды в городах. Рекомендуется
реконструкция
существующих
насаждений,
организация
комплексного
мониторинга на урбанизированных территориях [6].
По результатам наших исследований [4, 5] в 1-й и 2-й зонах
рекомендуются рубки ухода меньшей интенсивности (выборка до 10 %),
только деревьев III – IV классов роста, создавать смешанные насаждения по
породному составу (20…40 % газоустойчивых пород и обладающих
газопоглотительными свойствами: дуб, ясень, вяз, липа и др.); вводить под
полог древостоя газоустойчивые кустарники: акация желтая, спирея, сирень и
др. Необходима разработка и внедрение обоснованных нормативов предельно
допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с учетом
возможного
эффекта
синергизма,
установление
атмосферных загрязнителей для лесных экосистем.
ПДК
техногенных
9
10
8
Библиографический список
1
Водолажский,
А.Н.
Устойчивость
лесных
экосистем
и
оценка
воздействия на них атмосферных загрязнителей [Текст] / А.Н. Водолажский //
Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: межвуз. сб. науч.
Феклистов,
Дрожжин,
Д.П.
Состояние
сосновых
сосновых
древостоев
в
условиях
Тутыгин, Д.П. Дрожжин. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. – 132 с.
УДК 630*27*272
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО
насаждений,
подверженных
аэротехногенному загрязнению, в Северной подзоне Тайги Архангельской
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПАРКА КУЛЬТУРЫ И ОТДЫХА
«ДОСУГ» Г. НОВОВОРОНЕЖА
области: автореф. дис… канд. с.-х. наук [Текст] / Д.П. Дрожжин. –
И.В. Голядкина, Я.В. Панков
Архангельск, 2005. – 20 с.
3
Состояние
аэротехногенного загрязнения атмосферы [Текст] / П.А. Феклистов, Г.С.
тр. – Воронеж: ВГЛТА, 2004. Вып.2. – С. 15–17.
2
П.А.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Лозовая, В.Ю. Влияние автотранспортного воздействия на состояние и
устойчивость лесных насаждений придорожной зоны [Текст]: дис… канд. с.-
Нововоронеж – один из крупных городов Воронежской области
х. наук: 03.00.16: защищена 23.12.04 / В.Ю. Лозовая. – Воронеж, 2004. – 169 с.
Федерального значения, имеющий площадь 4,7 тыс.га и население более
4
40 тысяч человек.
Матвеев,
С.М.
Дендроиндикация
динамики
состояния
сосновых
насаждений Центральной лесостепи [Текст] / С.М. Матвеев. – Воронеж:
Город расположен в 5-километровой зоне действия Нововоронежской
Изд-во ВГУ, 2003. – 272 с.
атомной электростанции. Возникновение мощных источников тепла в виде
5
градирен и водоемов-охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным
Матвеев, С.М. О влиянии выбросов автотранспорта на сосновые
насаждения Белгорода [Текст] / С.М. Матвеев, В.В. Акулов // Охрана
образом
окружающей среды на территории муниципальных образований: Матер.
территорий. В связи с этим актуальным является проведение комплексной
межрегион. науч.-практ. конф., 30 мая 2006 г. - Воронеж: ООО «Кривичи». –
оценки качества городской среды, в частности состояния зеленых насаждений
2006. – С. 172-175.
и влияние на них антропогенных факторов урбанизированной системы.
6
Назаров, Ю.В. Экологическое состояние урбанизированных территорий
Балашовского района и их защита от негативного влияния автотранспорта:
автореф. дис… канд. биол. наук [Текст] / Ю.В. Назаров. – Брянск, 2006. –
изменяет
микроклиматические
характеристики
прилегающих
Объекты и методика исследования
Рассмотрим это положение на примере ПКиО «Досуг». Парк
21 с.
образовался из естественного лесного массива в 1954 году вместе с
7
возникновением поселка строителей Нововоронежский. Проектное задание
Скрыпников, А.В. Загрязнение воздушной среды автомагистрали «Дон»
[Текст] / А.В. Скрыпников, З.Н. Нехаев // Мат. моделир., компьютер. оптим.
технологий, параметров оборуд. и систем управления: сб. науч. тр. - Воронеж,
ВГЛТА, 2004. Вып. 9. – С. 228-231.
парка культуры и отдыха для города Нововоронежа было разработано
Воронежским областным отделом по делам строительства и архитектуры в
декабре 1957 года на основании проекта детальной планировки города и
точной съемки лесных насаждений урочища [1]. На момент исследования
© Голядкина И.В., Панков Я.В., 2007
11
многопрофильный парк культуры и отдыха «Досуг» общего пользования
12
занята полянами и рединами, в которых расположены аттракционы и другие
площадью 43 га занимает центральное положение в городе и представляет
элементы парковой архитектуры. Структура массива включает основной
эффективную рекреационную систему, максимально приближенную к
полог, подлесок и травяной ярус. Из 43 га общей площади парка, на долю
селитебной территории. Именно парку принадлежит главная роль в
насаждений из дуба черешчатого приходится 26 га, или 60,5 %. Чистые
формировании благоприятного мезо- и микроклимата, снижении влияния
культуры сосны обыкновенной представлены 7 га, или 16,3 %. Остальные
негативных факторов техногенного воздействия [3]. В то же время парковый
10 га занимают смешанные культуры (сосны обыкновенной и березы
массив испытывает на себе действие промышленных предприятий города,
повислой) и поляны, которые распределены поровну (каждый участок
автотранспорта и, являясь объектом рекреации, влияние человека.
составляет 11,6 %). По их состоянию на долю здоровых деревьев приходится
не менее 70 %. Среди основных причин отмирания деревьев выявлены:
Результаты исследований
высокая реакреационная нагрузка при низкой агротехнике ухода, чрезмерном
Комплексная оценка парковой территории позволила выполнить
функциональное зонирование, которое является важнейшим условием
рационального использования (табл. 1). В качестве критерия выделения зон
использовались
исторически
сложившееся
архитектурно-планировочное
решение парка, преобладающий характер его назначения и рекреационные
аспекты.
уплотнение почвы, механических повреждениях и, как следствие, – высокой
степени поврежденности вредителями и болезнями. По жизнеустойчивости
насаждения относятся ко второму классу, то есть древостой здоров, но с явно
замедленным ростом, в нем нормальная лесная обстановка, имеется подлесок
и живой напочвенный покров. Подлесок в основном составляют жимолость
лесная, аморфа кустарниковая, ракитник русский, бузина обыкновенная,
Таблица 1
землянику
Функциональное зонирование ПКиО «Досуг»
Зона
бересклет европейский. Травяной покров включает гравилат городской,
обыкновенную,
крапиву
двудомную,
пастушью
сумку,
подорожник и некоторые виды злаковых.
Площадь
тыс. м2
%
Обсуждение результатов
Физической культуры и спорта
43,0
10
Действующее муниципальное предприятие ПКиО «Досуг» проводит
Детского отдыха
68,8
16
Культурно-массовых мероприятий
90,3
21
Тихого отдыха
176,3
41
Административно-хозяйственная
51,6
12
различные мероприятия по оптимизации парковой среды, в том числе
подсадку деревьев и кустарников, создание сезонных клумб и периодическую
уборку мусора. Но они недостаточны. Это связано с тем, что в городе нет
цельной
программы
озеленения
и
мониторинга
состояния
зеленых
Парковые насаждения образованы двумя основными породами: сосной
насаждений. В связи с этим на основе общего анализа территории разработан
обыкновенной и дубом черешчатым с дополнением березы повислой; 89 %
комплекс инженерных и агротехнических мероприятий, направленных на
парка покрыто различными видами насаждений. Остальная площадь – 11 %
улучшение санитарно-гигиенического и эстетического состояния парковой
14
13
среды,
снижение
антропогенного
влияния
путем
рационального
УДК 582* 32
использования территории и предложенных рекомендаций по реконструкции
ПОЛОВЫЕ ПОПУЛЯЦИИ И РЕГУЛЯРНОСТЬ СПОРОНОШЕНИЯ
насеждений, проведению санитарных рубок и рубок ухода, выбраковке и
МХОВ В РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-СУБСТРАТНЫХ ГРУППАХ ДУБРАВ
удалению деревьев и кустарников по санитарному состоянию (сухостойные,
ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
аварийные, с наклоном ствола более 45 °, с дуплами и сердцевинной гнилью),
С.И. Дегтярева, С.Ю. Кривотулова
по посадке деревьев и кустарников с целью дополнения и обогащения
Воронежская государственная лесотехническая академия
композиции ландшафта, а также замены вырубленных деревьев. Среди
Мхи, наземные, или реже, пресноводные автотрофные растения,
рекомендуемых древесных пород и кустарников наиболее устойчивы к
загрязнителям атмосферы и почвы ель колючая, липа крупнолистная, граб
обыкновенный, акация белая, кизильник блестящий, роза морщинистая,
объединены в отдел мохообразных, включающий наиболее примитивные
высшие растения. Мхи подразделяют на 3 класса: антоцеротовые, печёночные
и лиственные, или листостебельные. Все они сравнительно просто
сирень обыкновенная и другие.
организованные, многоклеточные, большей частью многолетние (реже –
Выводы
однолетние) растения высотой от 1 до 50 см с частичным обособлением
Общеизвестно, что большие растительные массивы (парки, сады)
ассимиляционной, водопроводящей и механической ткани; обладают единым
лучше адаптируются к загрязнению, что даже при минимальном уходе
циклом развития, различающимся в пределах отдельных групп некоторыми
выделяет их среди всех видов городского озеленения как наиболее
особенностями.
экологически благополучные и устойчивые экосистемы [2]. Эти зеленые
диплоидного спорофита (видоизменённого спорангия) на гаплоидном
массивы являются мощным средством нейтрализации вредных последствий
гаметофите. В результате половое и бесполое поколения развиваются
техногенного
совместно на одном растении, т. е. чередование поколений у мхов носит
воздействия,
изучение
которых
необходимо
постоянно
проводить.
Цикл
развития
мхов
сопровождается
обособлением
несколько условный характер. Из споры у мхов вырастает ветвистая,
многоклеточная нитчатая или пластинчатая протонема, способная к
Библиографический список
фотосинтезу. Вследствие развития на протонеме многочисленных почек для
1
Абузов, М.Ф. Город мирного атома [Текст] / М.Ф. Абузов.- Воронеж: ЦЧ
книж. изд-во., 1974. – 157 с.
2
неблагоприятные условия и способствует вегетативному размножению.
Лунц, П.Б. Городское зеленое строительство [Текст] / П.Б. Лунц. – М.:
Стройиздат, 1974. – 240 с
3
мхов характерны групповые формы роста, что помогает переносить
Негробов,
О.П.
Экологические
Слоевища и побеги могут быть обоеполыми или однополыми;
соответственно мхи бывают обоеполыми или разнополыми, однодомными и
основы
оптимизации
управления
городской среды, экология города [Текст] : учеб. пособие / О.П. Негробов,
Д.И. Жуков, Н.В. Фирсова. – Воронеж : Изд-во ВГУ, 2000. – 271 с.
двудомными. Органы полового размножения – антеридии и архегонии – чаще
располагаются группами среди многоклеточных стерильных нитей – парафиз
и
окружены
особыми
листовидными
© Дегтярева С.И., Кривотулова С.Ю., 2007
выростами.
Оплодотворение
и
15
дальнейшее развитие зиготы происходит в архегонии. Из зиготы за несколько
16
спорогонами, а в других нет – 62 %). У двудомных видов количество
месяцев
в
постоянно спороносящих видов меньше – около 32 % (в сумме с нерегулярно
значительной степени утерявший самостоятельность. При образовании спор
спороносящими – 53 %), никогда не собирались со спорогонами 47 % состава
из археспория (спорогенной ткани) происходит мейоз. Зигота и спорогон у
двудомных видов. У печеночных мхов 3 вида из 9 являются двудомными,
мхов диплоидны и составляют бесполое поколение – спорофит.
спорогоны изредка образуют лишь Ptilidium pulcherrimum, Lophocolea
развивается
спорогон
–
орган
бесполого
размножения,
Протонема, слоевищные и облиственные гаметофиты гаплоидны и
heterophylla, Marhantia polymorpha.
относятся к половому поколению – гаметофиту; в основном на них ложатся
В группе низкодерновинных форм одно- и двудомных мхов поровну
функции автотрофного питания. Благодаря этому и способности гаметофита к
(по
вегетативному размножению цикл развития мхов длительное время может
высокодерновинной жизненной формы (соответственно 60 и 40 %). У
происходить без образования спорофита (у некоторых видов спорогоны
бокоплодных мхов практически во всех жизненных формах наблюдается
неизвестны). Мхи распространены повсеместно на всевозможных субстратах.
преобладание двудомных видов, причем, у грубоковровых (включая
Избегают мхи засолённые почвы и местообитания, скрытые под ледниками
сплетения) довольно резкое – 71,4 %, у плоскоковровых же видов лидируют
или подверженные сильной эрозии.
однодомные представители – 69,4 %. В группе подушковидных форм
Объекты и методика исследований
50 %),
небольшой
перевес
двудомных
видов
зафиксирован
у
двудомных почти в два раза больше (62,5 %), чем однодомных (37,5 %). Во
всех жизненных формах регулярно спороносят примерно 50…55 %, лишь у
Представляется интересным проанализировать соотношения разных
половых популяций, и регулярность спороношения в разных экологосубстратных группах, экобиоморфах, Объектами исследований являются
мохообразные лесостепных дубрав Воронежской области. Жизненные формы
выделены на основе классификации К. Гимингама [4], с учетом дополнений
К.О. Улычны [3].
Результаты исследований
В составе бриофлоры лесостепных дубрав зарегистрированы 125 видов
и 3 разновидности мохообразных [1], что составляет чуть менее половины
видового состава области – 230 [2]. Из выявленных видов – 55,2 % являются
двудомными и 42,4 % – однодомными (2,4 % многодомные). Регулярно
образуют спорогоны в группе однодомных видов 45 % (а с учетом
нерегулярно спороносящих, т.е. в одних местонахождениях собраны со
плоскоковровых видов эта цифра составляет 63,9 %.
Количественное
распределение
мхов
по
эколого-субстратным
группам выглядит следующим образом: на стволах деревьев зафиксировано
22 вида (к ним относятся облигатные эпифиты, поселяющиеся выше 50 см),
на основаниях стволов, на гнилой древесине, на каменистых обнажениях – 45,
напочвенные, из которых на обнаженной почве могут произрастать 19 видов.
Однодомные виды несущественно преобладают (от 52 до 60 % у скальнокаменистых видов и до 64,3 % у видов оснований стволов деревьев) почти во
всех группах, за исключением задернованной почвы, где удельный вес
двудомных видов значителен – 68,4 %. У эпиксилов соотношение одно- и
двудомных видов одинаково (по 50 %).
Наибольшее число спороносящих видов отмечено на обнаженной
почве (57,9 %) и основаниях стволов (54,8 %). Примерно одинаковое
соотношение регулярно спороносящих и не спороносящих видов на
17
18
задернованной почве (42,1 % и 40,4 % соответственно) и гнилой древесине
(габитуальных) признаков проявления той или иной патологии [2]. Перечень
(50 %). Значительный процент не спороносящих мхов зафиксирован у
патологических признаков используемых в отечественной лесохозяйственной
стволовых эпифитов (43 %).
практике сформирован более ста лет назад [1] и без особых изменений
Можно
констатировать
преобладание
однодомных,
регулярно
спороносящих видов в группах экологически пластичных активных видов,
устойчивых к антропогенным воздействиям.
тиражируется в современных справочниках [4], санитарных правилах [5], и
инструкциях по лесопатологическому мониторингу [3].
Однако опыт лесопатологических обследований показывает, что и
действующие системы оценки состояния древостоев в целом и особенно
Библиографический список
перечень используемых патологических признаков, требуют существенных
1
Дегтярева, С.И. Моховой компонент лесостепных дубрав и его
использование для оценки состояния экосистем [Текст] : дис. … канд. биол.
наук. // С.И. Дегтярева. – Воронеж: ВГУ, 2004. – 203 с.
2
трансформация
и
проблемы
сохранения
видового
разнообразия [Текст] : дис. д-ра. биол. наук., защищена // Н.Н.Попова. –
Воронеж: ВГУ, 1998. – 468 с.
3
communities / C.H.Gimingham, E.T.Robertson // Trans. Brit. Bryol.. soc., 1950. –
Vol. 1. – P. 330-344.
же
назрела
необходимость
дальнейшей
дифференциации
дерева определяется не только наличием той или иной патологии, но и её
И, наконец, большинство патологий имеют четко выраженную
породную специфику и разделение их в действующих нормативных
крайне недостаточно.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ В ДУБРАВАХ В
ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТАКСАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
НАСАЖДЕНИЯ
зависимости от следующих таксационных показателей: полноты насаждения,
Патологическое состояние деревьев до сих пор в практическом
визуально
Исходя из этого, мы задались целью: определить распределение
комлевое дупло, сухие скелетные ветви, морозобойные трещины в
Воронежская государственная лесотехническая академия
только
Объекты и методика исследований
патологических признаков, таких как – сухостой, плодовое тело грибов,
Е.С. Кагарманова
© Кагарманова Е.С., 2007
Так
документах только на две группы: для лиственных пород и для хвойных, –
УДК 630*18+630*176.322.6
определяется
которые раньше были редкими.
стадийными характеристиками.
Gimingham, C.H. Preliminary investigations on the structur of bryophytes
лесоводстве
последние десятилетия, увеличило долю деревьев с такими патологиями,
патологических признаков по степени их развития, так как перспективность
Улычна, К.О. Форми росту мохоподiбных Украiнського високогiрья
[Текст] / К.О.Улычна // Укр.ботан. журн. – 1970. – Т.27. – №2. – 124с.
4
В первую очередь перечень «узаконенных» патологических признаков
следует расширить, поскольку масштабное ослабление древостоев в
Попова, Н.Н. Бриофлора Среднерусской возвышенности: хорология,
антропогенная
дополнений, дифференциации и детализации.
по
набору
внешних
возраста, доли дуба в древостое.
20
19
Исследования проводились нами в течение 2005-2006 гг. в дубравах
Таблица 2
Распределение патологических признаков в дубравном древостое в
лесхоз ВГЛТА), и Тульской (Крапивенский лесхоз) областей в процессе
зависимости от возраста лет, шт./%
инвентаризации постоянных пробных площадей, а так же при отводе
площадей под экспериментальные санитарные рубки.
Обсуждение результатов
В табл. 1-3 и на рис. 1-3 приведено распределение патологических
признаков в дубравном древостое в зависимости от полноты, возраста, доли
Возраст, лет
Воронежской (Острогожский, Анинский, Воронцовский и Учебно-опытный
Количество
деревьев Сухостой
До 60
60-80
Более
80
903/100
1354/100
204/22,7
201/14,8
526/100
33/6,3
Остаточная патология
Сухие
Плодовое
Морозобойные
Комлевое
скелетные
тело
трещины
дупло
ветви
грибов
82/9,2
369/40,8
168/18,7
80/8,6
249/18,4
522/38,5
361/26,7
21/1,6
64/12,2
361/68,6
53/10,1
дуба.
15/2,8
Таблица 3
Таблица 1
Распределение патологических признаков в дубравном древостое в
Распределение патологических признаков в дубравном древостое в
зависимости от участия дуба (шт./ %)
зависимости от полноты, шт./ %
Полнота
Остаточная патология
0,6 и
менее
0,7
0,8
0,9 и
более
Остаточная патология
Сухие
Плодовое
Морозобойные
Комлевое
скелетные
тело
трещины
дупло
ветви
грибов
Количество
деревьев
Сухостой
167/100
34/20,4
12/7,2
24/14,4
30/17,9
67/40,1
648/100
1485/100
72/11,1
291/19,7
65/10,0
127/8,5
292/45,1
598/40,3
176/27,2
403/27,1
43/6,6
66/4,4
483/100
43/8,9
22/4,6
276/57,2
104/21,5
38/7,8
Доля
Количество
деревьев
Сухостой
Плодовое Комлевое
тело грибов
дупло
Сухие
Морозобойны
скелетные
е трещины
ветви
До 50 %
322/100
57/17,7
15/4,7
145/45,0
85/26,4
20/6,2
50…80 %
1693/100
359/21,2
153/9,0
679/40,1
360/21,3
142/8,4
Более 80%
768/100
63/8,2
77/10,0
390/50,8
201/26,2
37/4,8
Распределив патологические признаки в зависимости от возраста
По данным таблицы построен график (рис. 1).
(рис. 2), стало видно, что количество сухостоя с возрастом уменьшается от 20
Из графика видно, что количество сухостоя при полноте насаждения
до 5 %. Присутствие на деревьях плодовых тел увеличивается от 60 до 80 лет
0,7 и 0,9 снижается и достигает примерно 10 %, а при полноте 0,6 и 0,8
от 10 до 18 % по сравнению с ранним возрастом, а после 80 уменьшается до
увеличивается до 20 %. Наличие плодовых тел трутовых грибов при разной
12 %. Наличие комлевых дупел держится в районе 40 % с раннего возраста и
полноте практически одинаковое. Количество комлевых дупел резко
до 60…80 лет, и резко увеличивается после 80 лет до 70 %. Сухие скелетные
возрастает при увеличении полноты. Сухие скелетные ветви увеличиваются
ветви к 60 годам увеличиваются до 27 %, а после снижаются до 10 %.
при полноте 0,7 и 0,8. Морозобойные трещины, напротив, при увеличении
Морозобойные трещины не превышают 10 % изначально, а с возрастом
полноты резко снижаются и не превышают 10 %.
встречаются реже.
21
22
После распределения патологических признаков в зависимости от доли
участия дуба в насаждении (рис. 3) мы заметили, что сухостойные деревья с
80
Сухостой
увеличением доли дуба до 80 % уменьшаются, а более 80 % увеличиваются
плодовоетелогрибов
до 50 %. Плодовые тела увеличиваются, но не превышают 10 %. Комлевых
40
комлевоедупло
дупел большое количество (50 %) в более чистых дубовых насаждениях.
20
сухиескелетныеветви
Сухие скелетные ветви держатся приблизительно на одном уровне и не
морозобойныетрещины
превышают
%
60
0
0,6
0,7
0,8
0,9
Рис. 1 Распределение патогенных признаков в дубравах в
зависимости от полноты насаждения
Сухостой
%
40
20
0
до 60
60-80
более 80
трещин
небольшое
количество
в
Выводы
Из проведенного анализа полученных результатов можно сделать
следующие выводы:
1
плодовое тело грибов
60
Морозобойных
насаждениях разного состава, они не превышают 10 %.
полнота
80
30 %.
С
увеличением
полноты
насаждения
встречаемость
комлевое дупло
патологических признаков, таких как сухостой, морозобойные трещины,
сухие скелетные ветви
сухие скелетные ветви, плодовые тела грибов имеет тенденцию к снижению,
морозобойные трещины
а количество комлевых дупел, напротив резко увеличивается.
2
возраст
Рис. 2 Распределение паталогических признаков в дубравах в
зависимости от возраста
С увеличением возраста древостоя, встречаемость патологических
признаков, таких как сухостой, морозобойные трещины, сухие скелетные
ветви, плодовые тела грибов уменьшается, а количество комлевых дупел
опять увеличивается.
60
3
50
возрастает количество комлевых дупел, сухих скелетных ветвей, плодовых
40
%
Что касается доли участия дуба в древостое, то с ее увеличением
Сухостой
30
плодовое тело грибов
комлевое дупло
20
сухие скелетные ветви
10
тел грибов, количество морозобоин остается прежним и лишь наличие
сухостоя снижается.
морозобойные трещины
Библиографический список
0
до 50 %
50-80%
более 80%
доля дуба
Рис. 3 Распределение патологических признаков в дубравах в
зависимости от доли дуба
1
Арнольд, О.К. Лесоводство. Наставление к хозяйственному уходу за
лесом [Текст] / О.К. Арнольд. – СПб.: Изд-во А.Ф. Маркса, 1860. – 376 с.
24
23
2
Воронцов, А.И. Патология леса [Текст] / А.И. Воронцов. - М.: Лесн.
Объекты и методика исследований
пром-сть, 1978. – 270 с.
3
Наставление
Объектами исследования явились леса Старооскольского лесничества
по
организации
и
ведению
лесопатологического
Старооскольского лесхоза.
мониторинга в лесах России [Текст] – М.: МПР РФ, 2001. – 28с.
4
В программу исследований были включены следующие вопросы:
Справочник лесничего [Текст] / под ред. В.Д. Новосельцева. – М.:
Агропромиздат, 1986. – 352 с.
5
Санитарные правила в лесах Российской Федерации [Текст]. – М.:
ВНИИЦлесресурс, 2006. – 25 с.
1.
Установление рекреационной ценности лесов зелёной зоны.
2.
выявление форм рекреации.
3.
Определение стадий рекреационных дигрессий.
4.
Оценка планировочно-эстетической ценности насаждений.
Формы рекреации были определены по А.И. Тарасову [3]; стадии
УДК 630. 907. 2
РЕКРЕАЦИООНОЕ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЕ В СТАРООСКОЛЬСКОМ
ЛЕСНИЧЕСТВЕ СТАРООСКОЛЬСКОГО ЛЕСХОЗА
рекреационной дигрессии – глазомерно по шкале Н.С. Казанской, В.В.
Ланиной[1].
Для определения стадий дегрессии были заложены две пробные
И.В. Косарева, А.И. Миленин
Воронежская государственная лесотехническая академия
площади.
Результаты исследований
Среди многообразных природных комплексов лес создаёт наиболее
благоприятные условия для отдыха человека, снятия рабочего напряжения
В
Старооскольском
лесничества
Староскольского
лесхоза
лесопарковая часть зеленой зоны располагается в следующих кварталах: 22-
[2].
Растущая урбанизация, интенсификация труда усиливают потребность
42, 46-55, 62-69, 76-83, 89-91, 94-97, 100-103. Наиболее высокую
в загородном отдыхе, в том числе и в лесу. Следствием этого стал большой
рекреационную ценность представляют открытые ландшафты. В закрытых
экологический ущерб, который наносится природе. В сферу рекреации
типах предпочтение отдаётся многоярусным, разновозрастным насаждениям
попадают
ухудшение
с вертикальной сомкнутостью крон. Полуоткрытые ландшафты более
качественного состояния леса, снижаются его санитарно-гигиенические,
предпочтительны по границе с открытыми ландшафтами: реками, озёрами.
водоохранные и почвозащитные функции. Проблема, следовательно, состоит
Насаждения повышенной устойчивости в наибольшей степени соответствуют
в выделении лесных территорий, которые будут использоваться для
задачам организации отдыха.
всё
новые
лесные
территории,
происходит
рекреации, а также их соответствующая организация и благоустройство [3].
В расположенных на территории Старооскольского лесхоза лесах были
При решении ряда вопросов рекреационного природопользования
выявлены определённые формы рекреации. Первая из них – добывательская.
необходимо большее значение придавать экспериментальным наблюдения и
Отдыхающими проводится сбор ягод грибов. На данных участках намечены
исследованиям, на основе которых будут делаться выводы, и предлагаться
слабо выраженные тропы. Наибольшая степень изменения отмечается в
соответствующие пути решения данной проблемы.
живом напочвенном покрове и лесной подстилке. Выявлена прогулочно-
© Косарева И.В., Миленин А.И., 2007
26
25
однодневная форма рекреации, под воздействием которой напочвенный
за древесной и кустарниковой растительностью: своевременно подстригают,
покров и постилка полностью вытаптываются. Отмечены также дорожная,
следят за общим видом и состоянием.
бездорожная и транспортная формы рекреации.
На участках, расположенных за пределами зон учреждений отдыха,
Таблица 1
Рекреационная оценка лесов Старооскольского лесхоза Белгородской области
рекреационное лесопользование имеет не организованный характер. В зоне
не организованного отдыха устраиваются всевозможные пикники, разводятся
костры, рубятся деревья и кустарники. В результате негативное влияние
по материалам прошлого лесоустройства
проявляется на всех компонентах лесного биогеоценоза. В напочвенном
Тип ландшафта
Закрытый
Полуоткрытый
Открытый
Итого
Эстетическая оценка
Высокая
Средняя
Низкая
Санитарно-гигиеническая оценка
Высокая
Средняя
Низкая
Класс устойчивости
Высокая
Средняя
Низкая
Стадии дегрессии
Высокая
Средняя
Низкая
К
зонам
интенсивной
Общая площадь, га
10462,7
363,7
1192,0
12021,0
%
87,0
3,0
9,0
100
7222,2
4073,3
725,5
60,1
33,9
6,0
547,0
10675,0
799,0
4,6
88,8
6,6
9253,3
2656,8
110,9
76,9
22,1
0,9
12021,0
рекреации
относятся
100
участки
леса
Наибольшая посещаемость на этих участках отмечается в выходные и
дни.
Окружают
сорные виды и луговые. С увеличением выбитых участков изменяется
пространственная и возрастная структура подроста и подлеска.
После пребывания в лесу рекреанты в основном не убирают за собой
мусор и оставляют не потушенными костры, что увеличивает захламленность
территории и вероятность возгорания, особенно в пожароопасный период.
Для определения стадий рекреационных дигрессий в сосновых
насаждениях были заложены 2 пробные площади размером 100×50 м (0,5 га).
Первая пробная площадь расположена в 10 км от города. Отдыхающие
бывают здесь реже, поэтому плотность рекреации ниже. Состояние древостоя
удовлетворительное здоровые и ограниченно жизнеспособные деревья
составляют 73 % (I категория – 26 %, II категория – 47 %, III категория –
расположенные вблизи баз отдыха «Улыбка», «Цементник», «Металлург».
праздничные
покрове встречаемость лесных видов сокращается, начинают преобладать
базы
отдыха
сосновые
насаждения,
27 %) (рис. 1).
Вторая пробная площадь заложена в 2 км от города. Количество
поврежденных
и
ослабленных
деревьев
здесь
значительно
больше.
Процентное соотношение различных категорий: II (51 %), III (38 %), IV
(11 %) (рис. 2).
относящиеся к IV и V классам устойчивости по Пронину. На территории,
Анализирую данные, полученные на пробных площадях, можно
установлены беседки, скамейки со столами, игровые площадки, красочные
сделать вывод, что чем ближе участки леса расположены к городам и другим
панно, предусмотрены стоянки для легковых автомобилей. Имеются урны,
населённым пунктам, тем сильнее они подвержены рекреационной нагрузке.
клумбы с яркими цветами, газоны с декоративными травами. Проводят уход
28
27
Выводы
Категории состояния
Участки леса расположенные в близи города, больше подвержены
I
рекреационной нагрузке. Соотношение типов лесопарковых ландшафтов не
0%
27%
соответствует
47%
II
оптимальной
структуре.
Элементов
благоустройства,
имеющихся в наличии, не достаточно. Необходимо обустраивать места
III
отдыха в соответствии интенсивностью их посещения.
26%
Рис. 1 Распределение деревьев по категориям состояния на первой
пробной площади
Библиографический список
1. Казанская, Н.С. Методика изучения влияния рекреационных нагрузок на
древесные насаждения лесопаркового пояса г. Москвы [Текст] // Н.С.
Категории состояния
Казанская, В.В. Ланина – М., 1978. – 100 с.
2. Хайретдинов,
11%
II
А.Ф.
Рекреационное
лесоводство
[Текст]
//
А.Ф.
Хайретдинов, С.И. Конашова. – М: МГУЛ, 2002. – 308 с.
III
5
38%
IV
Рис. 2 Распределение деревьев по категориям состояния на второй
пробной площади
Имеющихся элементов благоустройства на обследуемой территории
3. Тарасов, А.И. Рекреационное лесопользование [Текст] / А.И. Тарасов. –
М: Агропромиздат, 1986. – 177 с.
УДК 635.92
ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИЕ ГРИБЫ В ПАРКОВЫХ НАСАЖДЕНИЯХ Г.
ВОРОНЕЖА
недостаточно, поэтому рекомендуется обустроить места отдыха, снизив тем
М.В. Кочергина
самым рекреационную нагрузку (табл. 2).
Таблица 2
Мероприятия по благоустройству рекреационных лесов –
лесопарковой части зелёной зоны
Мероприятия
Установка скамеек
Устройство автостоянок
Устройство пикниковых столов
Устройство мест для разведения костров
Развешивание аншлагов
Единица
измерения
шт.
шт.
шт.
шт.
Шт.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Одной из основных групп болезней в городских насаждениях являются
гнили стволов, ветвей и корней, вызываемые дереворазрушающими грибами-
Количество
на 100 га
30
5
5
5
20
кcилотрофами. Распределение ксилотрофов в городе во многом определяется
особенностями
возрастной
структуры
различных
типов
городских
насаждений [2]. Известно, что в естественных условиях возраст дерева может
достигать 200 и более лет. В парках, скверах и дворах до 80…100 лет
доживает более половины деревьев. В уличных посадках отмирание деревьев
© Кочергина М.В., 2007
30
29
происходит интенсивнее, и к 50 годам большая часть деревьев погибает.
На каждом объекте был проведен сплошной перечет деревьев с разделением
Деревья, посаженные вдоль трасс с интенсивным движением, в пешеходных
их по породам и категориям состояния. Определение видов грибов-
зонах или вблизи промышленных предприятий, не доживают и до 30 лет [3].
ксилотрофов проводили по плодовым телам и мицелиальным образованиям.
Поскольку дереворазрушающие грибы в большинстве случаев предпочитают
При характеристике гнили учитывали ее цвет, структуру, тип гниения,
поселяться на средневозрастных экземплярах, можно предположить, что их
пораженный орган и расположение гнили на поперечном срезе.
максимальное разнообразие наблюдается в парках, скверах и дворах.
В результате исследований определено 24 вида грибов – ксилотрофов
Деревья, зараженные гнилью, теряют устойчивость к ветру, легко
на 16 породах (таблица).
поддаются бурелому и ветровалу, т.е. являются потенциально опасными.
Таблица
Поэтому актуальность настоящей работы определяется необходимостью
Дереворазрушающие грибы в парках г. Воронежа
выявления подобных экземпляров на объектах озеленения.
Цель исследований – изучить состав, структуру и особенности
ксилотрофов, распространенных в парках г. Воронежа. В связи с
поставленной целью решались следующие задачи:
1 – определить виды дереворазрушающих грибов и типы вызываемых
ими
гнилей;
2
–
проанализировать
распределение
ксилотрофов
по
систематическому положению, породам и объектам; 3 – оценить степень
вредоносности возбудителей гнилей, относящихся к разным экологическим
группам.
Объекты и методика исследований
Объектами исследований являлись насаждения общего пользования –
городские парки «Алые паруса», «Танаис», «Дельфин», «Парк Победы»,
«Орленок» и парк им. Дурова. Несмотря на то, что парки расположены в
различных ландшафтных микрорайонах, ассортимент пород не отличается
большим разнообразием. Из древесных видов в насаждениях преобладают
липа мелколистная, клен остролистный, сосна обыкновенная, вяз гладкий и
вяз приземистый, береза повислая, ясень и тополя.
Работы проводились в 2006 г. с использованием стандартных методик,
принятых в лесной фитопатологии, а также их авторских модификаций [1].
Вид гриба
1
Серый трутовик –
Bjerkandera adusta
Одноцветный трутовик –
Cerrena unicolor
Разноцветный
утолщенный трутовик –
Coriolus zonatus
Экологическая
группа гриба
2
Aphyllophorales
Береза,
липа
Сапротроф
Липа
Характеристика
гнили
4
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Береза,
осина,
яблоня
Береза,
клен,
тополь
Клен,
липа,
тополь
Клен,
ясень
Бурая
деструктивная
Сапротроф
Рябина,
тополь
Белая
волокнистая
Паразит
Вяз, клен,
ясень
Сапротроф
Сосна
Белая
волокнистая
Бурая
деструктивная
Паразит
Вяз,
рябина,
тополь
Сапротроф
Паразит
Плоский трутовик –
Ganoderma applanatum
Паразит
Ложный трутовик –
Phellinus igniarius
3
Сапротроф
Настоящий трутовик –
Fomes fomentarius
Серно-желтый трутовик
– Laetiporus sulphureus
Березовый
пластинчатый трутовик
– Lenzites betulina
Кленовый трутовик –
Oxyporus populinus
Пениофора гигантская –
Peniophora gigantea
Порода
Паразит
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
31
32
Окончание таблицы
1
Сосновая губка –
Phellinus pini
Сливовый трутовик –
Phellinus pomaceus
Осиновый трутовик –
Phellinus tremulae
Березовая губка –
Piptoporus betulinus
Чешуйчатый трутовик –
Polyporus squamosus
2
3
Паразит
Сосна
Паразит
Слива,
яблоня
Паразит
Осина
Паразит
Береза
Паразит
Стереум шерстистый –
Stereum hirsutum
Сапротроф
Волосистый трутовик –
Trametes hirsutа
Сапротроф
Разноцветный трутовик
– T. Versicolor
Сапротроф
Лиловый трутовичок –
Trichaptium biforme
Сапротроф
Клен,
липа,
тополь
Вяз,
груша,
клен,
яблоня
Рябина,
тополь
Акация
белая, вяз,
груша,
рябина
Береза,
клен, липа,
тополь
4
Бурая
деструктивная
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Бурая
деструктивная
как по числу видов, так и по значению, в царстве Mycota – Настоящие грибы.
Белая
волокнистая
В случае поселения на отмерших частях живых деревьев они способствуют
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Agaricales
Опенок осенний –
Armillaria mellea
Зимний гриб –
Flammulina velutipes
Чешуйчатка жирная –
Pholiota adiposa
Вешенка обыкновенная
– Pleurotus ostreatus
Щелевой гриб –
Schizophyllum communae
По
систематическому
Паразит
Клен,
осина,
тополь
Паразит
Вяз, ясень
Паразит
Паразит
Сапротроф
положению
Лиственни
ца
Каштан,
тополь
Вяз, липа,
каштан,
тополь
класс Basidiomycetes – Базидиомицеты, который является одним из основных
Обсуждение результатов
Обнаруженные
дереворазрушающие
грибы
относятся
к
двум
экологическим группам: сапротрофы и паразиты. Сапротрофные виды
развиваются на усыхающих стволах и ветвях, сухобочинах и пнях, в дуплах.
ослаблению прочности древесины и снижают ветроустойчивасть деревьев.
Наиболее часто встречающиеся сапротрофные ксилотрофы – стереум
шерстистый, трутовик разноцветный и щелевой гриб. В совокупности на
объектах обнаружены 10 видов грибов, ведущих сапротрофный образ жизни.
При этом наибольшим видовым разнообразием сапротрофных ксилотрофов
отличаются парки «Орленок», «Алые паруса» и «Дельфин», что связано с
плохим санитарным состоянием объектов, наличием в них старовозрастных и
сухостойных деревьев.
Несмотря
на
то,
что
большинству
сапротрофных
организмов
свойственно неспециализированное питание, у некоторых из них мы
Белая
волокнистая
Белая
волокнистая
Бурая
деструктивная
Белая
волокнистая
Бурая
деструктивная
идентифицированные
виды
отметили четкую приуроченность к древесной породе. Например, пениофора
гигантская заселяет сухостой сосны, а одноцветный трутовик развивается на
буреломе липы. Максимальное видовое разнообразие сапротрофов отмечено
на видах рода Populus.
Заметно большую хозяйственную значимость в парках имеют
ксилотрофы-паразиты. Они отличаются патогенностью и агрессивностью, в
результате чего вызывают гниль стволов, ветвей и корней живых деревьев и
способствуют развитию фитопатогенных сукцессий.
принадлежат к порядкам афиллофоровые (Appyllophorales) – 19 видов, или
Паразитические ксилотрофы имеют приблизительно одинаковую
79 %, и агариковые (Agaricales) – 5 видов, или 21 %. Оба порядка входят в
распространенность на всех изучаемых объектах. Средняя пораженность ими
парковых насаждений составляет 19,5 %. Среди паразитов выделяются
33
34
монофаги (березовая губка и осиновый трутовик) и полифаги (опенок,
настоящий трутовик, ложный трутовик и др.). Наибольшее количество видов
паразитических ксилотрофов отмечается на клене остролистном. В их числе
настоящий трутовик, опенок, кленовый трутовик, серно-желтый трутовик и
чешуйчатый трутовик.
может
1. Кочергина, М.В. Фитопатология [Текст]: учеб. пособие / М.В. Кочергина.
– Воронеж, 2004. – 260 с.
2. Соколова, Э.С. Дереворазрушающие грибы в городских насаждениях
[Текст] / Э.С. Соколова // Лесной вестник. – 2000. – № 6. – С. 110–115.
Процесс биологического разложения древесины под воздействием
ксилотрофов
Библиографический список
протекать
как
по
коррозионному,
так
и
по
3. Сraul, P / Urban soil in landscape edesion [Text] / P. Craul. – New York:
Wiley, 1992. – 396 p.
деструктивному типу. При этом гниль может располагаться в корневой
системе, в стволе или ветвях. По расположению на поперечном срезе
преобладают ядровые гнили, реже встречаются ядрово-заболонные и
УДК 582* 32
ОСОБО ЯДОВИТЫЕ ГРИБЫ ХВОЙНЫХ И ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ
заболонные.
ЛЕСОВ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Э.Б.К. Кулиева, С.И. Дегтярева
Выводы
Воронежская государственная лесотехническая академия
1 Комплекс дереворазрушающих грибов на парковых объектах г.
Воронежа образован 24 видами, из которых 10 видов (42 %) относятся к
сапротрофам и 14 видов (58 %) – к паразитам.
В мире насчитывается более 100000 видов грибов! Из них более 99 % –
специфичны по месту произрастания и микроскопичны по размеру. На
2 Сапротрофные ксилотрофы заселяют сухостой, дупла, пни и
территории России насчитывается около 700 видов, из которых, более
сухобочины различных пород. Наибольшее распространение они имеют в
400 видов, являются ядовитыми! Условно выделяют 4 группы грибов по
парках «Орленок», «Алые паруса» и «Дельфин».
степени их пригодности в пищу:
3 Паразитические ксилотрофы заселяют живые деревья. Максимальное
число их видов отмечено на клене остролистном.
4 Среди
гнилевых
болезней,
возбудителями
1) съедобные грибы;
2) условно съедобные грибы;
которых
являются
паразитические ксилотрофы, преобладают белые ядровые стволовые гнили,
развивающиеся по коррозионному типу.
5 Деревья с плодовыми телами дереворазрушающих грибов относятся
к категории опасных и подлежат замене на здоровые экземпляры.
3) несъедобные грибы;
4) ядовитые грибы – грибы, которые могут вызвать отравления
организма разной степени тяжести. Именно о них и пойдет речь дальше.
Яды, содержащиеся в грибах, можно разделить условно на три
категории.
К первой относятся яды локального действия. Они вызывают, как
правило, нарушение пищеварения, что проявляется через 1…2 часа после
© Кулиева Э.Б.К., Дегтярева С.И., 2007
35
36
употребления содержащих из грибов. Такие легкие отравления могут вызвать
проявляются через 0,5…2 часа. Симптомы: покраснение лица, увеличение
и некоторые съедобные грибы при недостаточной кулинарной обработке.
пото- и слюноотделения, отдышка, нарушение зрения, расстройство
Ко второй категории относятся яды, действующие на нервные центры.
пищеварения, приступы смеха и плача, галлюцинации.
Признаки отравления появляются через 0,5…2 часа (тошнота, потеря
Грибы,
содержащие
яды
и
аматоксины
с
плазмотоксическим
сознания, чрезмерное потение, галлюцинации и т.п.), которые со временем
действием. К ним относятся: самые смертельно ядовитые грибы. Это: бледная
проходят.
поганка, мухомор вонючий, опенок серо-желтый ложный и опенок кирпично-
К третьей категории относятся яды, вызывающие смертельные
красный ложный. Особая опасность токсинов этих грибов в том, что до
отравления. Действия таких ядов проявляются через 8…48 часов. Проникая в
8…72 часов, не вызывают никаких заметных симптомов. Симптомы
мозговые центры, регулирующие деятельность определенных органов, они
отравления: рвота, понос, обезвоживание организма, падение кровяного
приводят организм к гибели.
давления, происходит необратимое перерождение печени, почек, сердца,
По характеру действия ядовитых грибов на человека ученые делят их
наступает смерть.
на несколько групп:
Особую группу составляют грибы, содержащие яды ореланин,
Грибы, содержащие гемолитический яд монометилгидразин. К ним
гржималин, кортинарин. Это некоторые виды ряда паутинников. Первые
относятся некоторые виды строчков. Симптомы отравления токсином
признаки отравления появляются через 3…17 суток. Токсины грибов этой
строчков проявляются через 2…10 часов. Это усталость, головная боль,
группы в первую очередь поражают почки.
головокружение, желудочные колики, боль в печени, рвота, судороги и
признаки желтухи, которые длятся 1…2 дня. В тяжелых случаях отравления
наблюдается нарушение пульса, отдышка, конвульсий, бред. Отравление
иногда кончается смертельным исходом.
Следует остановиться на особо ядовитых грибах, растущих в наших
лесах.
Бледная поганка, или мухомор зеленый. Один из самых ядовитых
грибов, своего рода феномен. Ядовиты даже споры и мицелий. Как известно,
Грибы с локальным возбуждающим действием, вызывающие легкие
яд бледной поганки, весьма коварен – первые симптомы отравления
желудочные и кишечные расстройства. К ним относятся некоторые виды
проявляются только тогда, когда яд уже подействовал, и предпринимать что-
шампиньонов, сыроежек, млечников, розовопластинников, а также рядовок.
либо поздно. Достаточно 1/3 плодового тела гриба, чтобы вызвать у детей
Грибы, вызывающие образование специфических антител в крови,
реагирующих на грибные антигены. К ним относятся свинушка тонкая.
отравления со смертельным исходом. По незнанию или небрежности
бледную поганку путают со съедобными грибами, от которых она отличается
Грибы, содержащие каприн-токсин. К ним относятся: навозники,
рядом признаков: пластинки свободные, белые; споровый порошок белый;
говорушки и дубовик оливково-бурый. Симптомы отравления проявляются,
мякоть белая с приятным запахом; ножка с кольцом и башмачком в
если после грибной пищи в течение 1…2 дней употребляется алкоголь.
основании; цвет шляпки зеленовато-оливковый. Произрастает на почве в
Грибы, содержащие мускарин, действуют на нервные центры. К ним
относятся: некоторые мухоморы и говорушки. Первые признаки отравления
лиственных и смешанных лесах, обычно группами.
38
37
Мухомор вонючий. Шляпка и ножка гриба белого цвета. Мякоть белая,
районов севера использовали настой мухомора красного в качестве
с противным запахом и неприятным вкусом. Мухомор вонючий ошибочно
ритуального
можно принять за поплавок белый, и некоторые виды рода шампиньонов.
информация об использовании мухомора при лечении онкологических
Произрастает на почве в хвойных лесах.
заболеваний. Данный гриб является объектом пристального внимания
напитка.
В
настоящее
время
в
литературе появляется
Опенок кирпично-красный ложный и опенок серо-желтый ложный. Их
наркоманов, которые заваривают его в чай, либо вдыхают споровый порошок.
можно спутать с опенком осенним съедобным, но отличаются они цветом
Мухомор пантерный. Ядовитый гриб. Ошибочно при небрежном сборе
шляпки, пластинок и спорового порошка. Произрастают они большими
его можно спутать с шампиньоном, от которого мухомор пантерный резко
группами в лиственных и хвойных лесах, и на пнях.
отличается, например белым цветом, пластинок. Мякоть гриба белая, с
Говорушка беловатая. На внешний вид – гриб красивый, но является
ядовитым. Пластинки беловатые. Произрастает на почве и подстилке в лесах.
Гриб содержит мускарин.
неприятным запахом.
Мухомор порфировый. Относится к галлюциногенным грибам. Шляпка
гриба от 4 до 11 см в диаметре, полукруглая серо-белая, с сизо-фиолетовым
Строчок обыкновенный. В плодовых телах содержатся очень ядовитые
оттенком. Ножка белая. Произрастает на почве в хвойных лесах. Признаки
вещества, которые разрушаются, при длительном хранении грибов. Имеет
отравления мухоморами, а также некоторыми грибами из рода клитоцибе
сходство с условно съедобными грибами: сморчками, от которых отличается
появляются через 1,5…2 часа после их употребления: боль в животе,
внешним видом шляпки, которая достигает от 2 до 10 см в диаметре,
тошнота, рвота, сильное слюновыделение, потение. Потом начинается
морщинисто-складчатая, шоколадно-коричневого цвета, к зрелости более
умопомрачение,
светлая.
способность управлять своими действиями и впадают в состояние,
Строчок гигантский. Плодовое тело гриба неправильно-округлое от 6
до 12 см высотой и до 30 см шириной. Строчок обыкновенный и строчок
гигантский произрастают в хвойных, смешанных и лиственных лесах.
появляются
бред
и
галлюцинации,
человек
теряет
граничащее временами с помешательством. Смерть наступает редко, и в
основном у детей.
Свинушка тонкая. В свинушке тонкой найден антиген, который,
Шампиньон желтеющий. Из всех шампиньонов является ядовитым
попадая в организм человека, вызывает образование антител в крови, что
грибом. Шляпка и ножка гриба желтеют при надавливании. От всех похожих
создает угрозу не только здоровью, но и жизни. К тому же гриб способен в
грибов отличается яркой оранжево-желтой окраской мякоти основания
значительной степени накапливать ядовитые соединения тяжелых металлов,
ножки. Произрастает на почве в лиственных лесах, садах, парках.
загрязняющих атмосферу и почву. Долгое время гриб считался съедобным.
Мухомор красный – гриб общеизвестный, его не спутаешь ни с каким
Длительное употребление в пищу свинушки тонкой приводит к отравлениям,
другим грибом. Опасен он только для маленьких, еще не разбирающихся в
иногда со смертельным исходом, главным образом у людей, страдающих
грибах, детей. Иногда высказывается мнение о том, что после отваривания в
болезнями почек.
двух водах мухомор красный становится съедобным, но это предположение
не является полностью обоснованным. В прошлом жители северо-восточных
39
40
УДК 630*253:630*116. 2/6
Выводы
Все перечисленные ядовитые грибы нужно четко различать в природе.
Хотелось бы отметить тот факт, что при неправильной кулинарной обработке
МОНИТОРИНГ РОСТА И СОСТОЯНИЯ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
(PINUS SILVESTRIS) НА УПОРНОЙ ПРИЗМЕ ГИДРООТВАЛА
«БЕРЕЗОВЫЙ ЛОГ КМА»
грибы способны вызывать отравления. Также не стоит собирать грибы,
Т.А. Малинина
растущие рядом с автотрассами, и другими источниками загрязнения.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Библиографический список
В
1. Грибы – друзья и враги человека [Текст] / И. В. Воронкевич и др. – М.:
2. Грибы [Текст]: справочник-определитель / под ред. К. Пименова. – М.:
3. Грибы и грибоводство [Текст] / под. ред. П. А. Сычева – М.: АСТ,
4. Грибы СССР [Текст] / Под ред М. В. Горленко. – М.: Мысль, 1980 – 303 с.
5. Мэннинг, У.М. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью
воздействие
Особенно это касается железорудной промышленности, где в результате
площади естественных ландшафтов отвалами вскрышных пород и хвостов.
площади в тысячи раз больше, чем площадь самих предприятий. Главная
задача
в
предотвращении
6. Биоиндикация наземных экосистем [Текст] / под ред. Р.Шуберта. – М.:
Мир, 1988. – 350 с.
мониторинга
почвенного
воздействия
возложена
на
Объекты и методика исследования
Объектом
результатов
негативного
биологическую рекультивацию и в первую очередь на лесную.
растений. [Текст] / У.М. Мэннинг, У.Л. Федер – Л.: Мир, 1985. – 143 с.
и
растительного покрова в зоне влияния автомагистрали «Дон-1» [Текст] / В.Г.
Артюхов, В.К. Батурин, Г.А. Вашанов и др. // Решение экологических
проблем в автотранспортном комплексе: Тез. докл. 4-й междунар. науч-техн.
конф. – М., 2000. – С. 39-40.
усиленное
Негативное воздействие открытых разработок на окружающую среду по
Донецк: Сталкер, 2003 – 511 с.;
Анализ
отмечается
открытого способа добычи полезных ископаемых нарушаются огромные
ЭКСМО, 2004 – 192 с.;
В.Г.
условиях
промышленного производства на состояние естественных ландшафтов.
Советская наука, 1956. – 415 с.;
7. Артюхов,
современных
исследования
является
гидроотвал
Березовый
лог
Лебединского ГОКа КМА. На упорной призме гидроотвала произрастают
20…30-летние культуры сосны обыкновенной. Нами была принята попытка,
изучить влияние различных факторов на рост и состояние лесных культур в
жестких лесорастительных условиях.
В полевых условиях заложены временные пробные площади, на
которых проводился полный анализ почвенных, лесорастительных и
таксационных характеристик культур сосны обыкновенной в 30-летнем
возрасте. При исследовании применялись стандартные методики, принятые в
почвоведении и таксации для мониторинга лесных экосистем.
© Малинина Т.А., 2007
41
42
Окончание таблицы
Результаты исследований
Первые культуры сосны обыкновенной на упорной призме гидроотвала
1
2
Северо-запад
Березовый лог были созданы в апреле 1976 года на площади 10,5 га
однолетними сеянцами по схеме ЗС. об. 1К (кустарники). Посадка
проводилась вручную под меч Колесова с размещением посадочных мест
20
3×0,8…1 м. Осенью этого же года дополнительно выполнены 15 % лесных
Юго-запад
культур. Лесные культуры заложены на втором откосе упорной призмы после
горно-технического
этапа
рекультивации.
В
течении
10
лет
Запад
на
Северо-запад
рекультивируемой площади было создано 126,8 га лесных культур разного
состава.
30
Запад
Мониторинг за состоянием лесных культур проводился постоянно –
первые 10 лет ежегодно, в последующие годы – по 5-летним срокам. При
изучении состояния и роста лесных культур фиксировались результаты
сохранности и изменения таксационных показателей – диаметр, высота,
текущий и средний приросты. Характеристика таксационных показателей
Таблица
Северо-запад
10
Запад
Юго-запад
3
низ
средина
верх
низ
средина
верх
низ
средина
верх
Высота,
м
4
56,8
81,7
63,4
59,5
85,3
65,6
60,2
82,4
67,1
5
1,24
1,74
1,57
1,52
1,85
1,65
1,48
1,87
1,59
Диаметр, см
2
Части
откоса
Сохранность,
%
Возраст, лет
Характеристика таксационных показателей 30-летних культур сосны обыкновенной
1
4
54,3
79,5
50,2
46,6
49,3
55,4
50,5
54,2
52,1
25,2
27,9
27,3
26,3
28,4
26,7
25,2
27,6
27,1
5
4,56
5,24
4,38
5,16
6,10
5,32
5,10
5,40
5,15
5,91
6,15
5,86
7,35
7,85
7,12
6,14
6,47
6,32
6
9,8
10,3
9,9
10,1
10,9
10,2
10,1
10,6
10,2
13,3
13,9
13,1
14,3
14,8
14,1
13,9
14,5
14,2
7
0,33
0,37
0,28
0,35
0,39
0,34
0,35
0,41
0,38
0,14
0,11
0,15
0,21
0,24
0,19
0,10
0,13
0,12
8
0,75
0,78
0,76
0,79
0,82
0,78
0,76
0,81
0,77
0,35
0,36
0,32
0,38
0,41
0,37
0,36
0,39
0,37
Обсуждение результатов
Уникальность гидроотвала Березовый лог состоит в том, что на 50…60
метровую толщу песчаных отложений, намытых гидравлическим способом –
приведена в таблице.
Экспозиция
откоса
Юго-запад
3
низ
средина
верх
низ
средина
верх
низ
средина
верх
низ
средина
верх
низ
средина
верх
низ
средина
верх
6
2,3
3,1
2,7
2,4
3,5
3,1
2,5
3,4
2,9
где на песок нанесен растительный слой разной мощности механическим
способом. Мощность растительного слоя по профилю откоса неравномерная.
При бульдозерной насыпке его распределение по откосу такое: в верхних
Средний Средний
прирост по прирост
Н, м
по Д, см
частях склона мощность колеблется от 0,8 до 1…1,2 м, в средних частях –
0,4…0,6 м и в нижних – 0,1…0,2 м и меньше.
В первый год сохранность культур сосны обыкновенной составляла
7
0,16
0,25
0,18
0,17
0,28
0,25
0,21
0,27
0,23
8
0,48
0,56
0,51
0,52
0,62
0,55
0,51
0,64
0,53
85…92 % при хорошем состоянии саженцев и удовлетворительном текущем
приросте – 10…15 см. К возрасту смыкания насаждение стало реагировать на
условия местопроизрастания своеобразно. Наилучшие показатели состояния
и роста наблюдались в средних частях откосов, где были оптимальные для
этих участков условия. В верхних частях откосов на сохранность и
таксационные показатели стала влиять обильная травянистая растительность
43
44
и резкое иссушение верхней части растительного слоя. Отсутствие
При предварительном изучении состояния корневых систем выявлено,
достаточного количества питательных элементов в нижних частях склонов
что
губительно сказалось на состоянии сосны, где процент сохранности
незначительной мощности корневая система получила поверхностное
несколько снизился.
распространение. Стержневой корень отсутствует полностью. При резком
В 10-летнем возрасте в средней части откоса сохранность колеблется в
в
результате
иссушении
в
нанесения
летний
период
растительного
растительного
слоя
слоя
на
толщу
рост
песка
насаждений
пределах 81,7…85,3 %, а средние приросты: по диаметру находятся в
притупляется или прекращается полностью, состояние лесных культур
пределах 0,56…0,64 см, по высоте 0,25…0,28 м в год. В нижних и верхних
ухудшается.
частях склона таксационные показатели ниже на 15…25 %.
В 20-летнем возрасте такая тенденция наиболее усилилась в верхних и
нижних частях склона, хотя снижение прироста было незначительно и близко
по показателям к естественным условиям произрастания. В средних частях
склона снижение сохранности произошло только в результате естественного
отпада. К этому возрасту сохранность составляет в целом по насаждению
соответственно: в верхних и нижних частях откоса 50…55 %, в средней части
до 70 %. Показатели прироста по высоте находятся в пределах 0,28…0,41 м в
год при среднем приросте по диаметру 0,75-0,82 см.
В последние 10 лет стала проявляться жесткая конкуренция лесных
культур за выживание с условиями местопроизрастания. Резко снизился, а на
отдельных частях откосов полностью прекратился прирост по высоте,
ухудшилось состояние древостоев, появился значительный естественный
отпад. Все это привело к резкому снижению сохранности и показателей роста
насаждений.
Сохранность культур сосны обыкновенной на пробных площадях по
частям откоса колеблется – в верхней части в пределах 26,7…27,3 %, в
нижней части 25,2…26,3 % и в средней части 27,6…28,4 %. Средний прирост
по диаметру снизился в два раза, а средний прирост по высоте снизился в
3…4 раза и составляет всего лишь 10…15 см в год. В целом насаждение
расстроено и требует кардинальной реконструкции.
В
насаждениях
в
настоящее
время
в
большом
количестве
распространены всевозможные энтомовредители и различные грибковые
заболевания.
Выводы
Главная задача в сохранении культур сосны обыкновенной состоит в
следующем:
1
Детальное
изучение
условий
местопроизрастания
сосны
обыкновенной на отвалах.
2
Анализ
изменения
продуктивности
растительного
слоя,
образовавшегося после горнотехнического этапа в рекультивации.
3
Изучение распространения корневых систем по всему профилю
насаждения.
4
Определение степени зараженности лесных культур энтомофагами
и способы борьбы с ними.
Библиографический список
1. Панков,
Я.В.
Рекомендации
по
созданию
лесных
культур
и
интенсификации их роста на нарушенных землях КМА [Текст] / Я.В. Панков,
П.Ф. Андрющенко, А.Н. Дюков и др. – Губкин – Воронеж, 1981. – 15 с.
46
45
2. Дюков, А.Н. Роль лесной рекультивации в защите отвалов КМА от
Бобровский лесхоз состоит из 4 лесничеств общей площадью 24981 га.
ветровой и водной эрозии [Текст] / А.Н. Дюков, автореф. дис. … канд. с.-х.
Лесистость
наук. – Воронеж, 1986. – 23 с.
составляет 24,5 %. Общая площадь сосняков лесхоза составляет 12042 га, из
3. Панков, Я.В. Лесная рекультивация нарушенных земель [Текст] / Я.В.
которых лесные культуры занимают 10995,6 га, а сосна естественного
Панков, Ф.Е. Иванов, В.Н. Данько. – Воронеж: ВГУ, 1991. – 184 с.
происхождения 1046,4 га.
административного
района
в
зоне
деятельности
лесхоза
В нашей работе дан анализ возрастной структуры, продуктивности,
УДК 630*228: 630*174.754(430.324)
состояния
СТРУКТУРА ФОНДА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ХРЕНОВСКОГО
БОРА
На границе степной и лесостепной зон Окско-Донской низменности
находится самый южный островной массив сосны – Хреновской бор.
Сосновые леса этого массива возникли в послеледниковый период и
расположены на левом берегу реки Битюг, в основном на песках надлуговой
террасы. Хреновской лесной массив был опустошен вырубкой сосны
однократно, и затем сосна восстанавливалась в нем в основном культурами.
Сосняков естественного происхождения в Хреновском бору сохранилось
небольшое количество, не более 10 % площади всех лесов массива и 20 % от
площади сосновых насаждений разных возрастов и качества.
искусственных
сосняков
Хреновского бора, по материалам лесоустройства Бобровского и Хреновского
представлена
двумя
лесхозами:
техникум разделён на 3 лесничества общей площадью 16706 га. Лесистость
административного района в зоне деятельности лесхоза составляет 20,1 %.
Сосновые насаждения Хреновского лесхоза занимают площадь 9242,9 га, из
них сосняки естественного происхождения – 3133,1 га.
бора [1, 2].
Результаты исследований и их обсуждение
Особенностью Хреновского лесхоза является его удаленность от
крупных промышленных предприятий и автотрасс, а также наличие
уникальных насаждений сосны: в лесхозе зарегистрированы как наиболее
старые в Центральной лесостепи Русской равнины достоверно датированные
[1] древостои сосны естественного происхождения (240-летние), так и лесные
культуры возрастом более 100 лет. К сожалению, значительная часть
уникальных для Центральной лесостепи 240-летних древостоев значительно
Естественные древостои возраста более 100 лет в Хреновском лесхозе
Хреновской лесхоз-техникум и Бобровский лесхоз. Хреновской лесхоз-
© Матвеев С.М., Кузин В.С., 2007
и
пострадала в результате выборочных и сплошных рубок.
Объекты и методика исследований
бора
естественных
также по материалам длительных исследований С.М. Матвеева на территории
Воронежская государственная лесотехническая академия
Хреновского
устойчивости
лесхозов, проведённого в 2002 г. силами ФГУП Воронежлеспроект [3, 4], а
С.М. Матвеев, В.С. Кузин
Территория
и
присутствуют на площади 1069,4 га (34 % естественных сосняков лесхоза), в
Бобровском лесхозе – 18,8 га (1,8 %).
Лесоустройством 1989 г. на территории Хреновского лесхоза
содействие естественному возобновлению не было запроектировано и,
соответственно, лесхозом не проводилось. Да и в Бобровском лесхозе
содействие
проведено
на
мизерной площади
(11 га).
Очевидно,
не
47
48
проводилось никаких лесохозяйственных мероприятий и по сохранению
здоровые, высокопродуктивные, биологически устойчивые они прекрасно
естественных молодняков.
выполняют
Результатом такого пренебрежения к естественному возобновлению (и
выживанию)
сосны
явилась
сильнейшая
диспропорция
в
структуре
средообразующую
функцию,
а,
кроме
того,
являются
образцовыми в эстетическом плане.
Биологическая
устойчивость
древостоев
естественного
насаждений бора. Тогда как площади естественных сосняков 3-6-го класса
происхождения, и в целом лесных экосистем, биогеоценозов, основным
возраста в Хреновском лесхозе варьируют от 487 до 954 га, молодняков 2-го
компонентом которых является древостой, обеспечивается двумя основными
класса всего 44 га, а 1-го – 35,4.
характеристиками: циклической динамикой развития всех составляющих
В Бобровском лесхозе практически нет ни спелых древостоев, ни
экосистему
элементов
и
связей
между
ними
и
биоразнообразием.
молодых сосняков естественного происхождения (4,7…30,7 га по классам
Цикличность, стабилизирующая развитие и существование экосистем, в свою
возраста). Имеются лишь средневозрастные древостои на площади 910,6 га
очередь, определяется циклическими колебаниями внешних факторов
(из них 711,7 га – 60…80–летние сосняки). Из всех сосновых насаждений
(экологических, геофизических). Параметры устойчивости экосистемы – это
Хреновского бора (как искусственного, так и естественного происхождения)
диапазон циклических колебаний. Биоразнообразие позволяет отдельным
средневозрастные древостои (40…100 лет) занимают 73 % площади.
элементам и всей системе (за счет перераспределения нагрузки) не выходить
Продуктивность сосняков Хреновского бора, несмотря на сложные
климатические условия, антропогенное воздействие довольно высокая.
Средний класс бонитета как естественных, так и искусственных древостоев –
1,5 (основные площади представлены Iа-III классами бонитета). Безусловно,
огромный труд лесоводов (Н.Д. Суходского, Н.И. Праховского и др.)
создавших и сохранивших высокопродуктивные лесные культуры достигшие
возраста более 100 лет в прекрасном состоянии выше всяких похвал. К
сожалению, в насаждениях Хреновского бора, как и во всех сосняках региона,
и в первую очередь – в молодых лесных культурах широко распространена
корневая губка. Особенно распространена корневая губка в Бобровском
лесхозе – ее очаги занимают 42,8 % площади всех сосновых насаждений [2].
Естественные древостои в целом имеют несколько более высокие
показатели продуктивности, чем искусственные, особенно в Хреновском
лесхозе, где даже имеется участок сосны Iб бонитета (1,4 га).
Большинство перестойных (по хозяйственной градации) естественных
древостоев сосны Хреновского бора находится в отличном состоянии:
из диапазона циклических колебаний.
Выводы
Высокий
уровень
биологической
устойчивости
определяет
значительно большую жизнеспособность естественных древостоев, по
сравнению с искусственными. Такие древостои могут в полном объеме
выполнять
свои
главные
функции:
защитные,
средообразующие
и
эстетические. Именно поэтому следует всеми возможными средствами
беречь,
сохранять
естественные
древостои
–
ценнейший
генофонд
Хреновского бора, а также помогать им давать потомство, выживать и
создавать устойчивые разновозрастные (в т.ч. – поколениями) древостои.
Библиографический список
1. Матвеев,
С.М.
Дендроиндикация
динамики
состояния
сосновых
насаждений Центральной лесостепи: монография [Текст] / С.М. Матвеев. –
Воронеж: ВГУ, 2003. – 272 с.
50
49
2. Матвеев, С.М. Дендроклиматический анализ сосны обыкновенной
свидетельствует тот факт, что в последние годы опасность вытеснения дуба
борового ряда (А1, А2, А3) Хреновского бора [Текст] / С.М. Матвеев // Лесное
его спутниками отмечалась учеными во многих регионах страны. Так, В.И.
образование в XXI веке: Матер. регион. науч.-практ. юбилейн. конф., г.
Ерусалимский [1], отмечал снижение площади дубрав в лесостепной зоне
Воронеж, 12–13 февр. 2004 г. – Воронеж: ВГЛТА, 2004. – С. 160 – 164.
ежегодно на 14 тыс. га. Главной исходной причиной такого сокращения
3. Пояснительная записка к проекту организации и ведения лесного
площади он считает периодически повторяющиеся климатические аномалии
хозяйства Бобровского опытного лесхоза Главного управления природных
– экстренно низкие температуры зимой и почвенный дефицит влаги в течение
ресурсов и охраны окружающей среды по Воронежской области [Текст]. –
вегетационного периода. Кроме того, вероятность вытеснения дуба любым
Воронеж: ФГУП Воронежлеспроект, 2003.– 186 с.
видом со схожими требованиями к среде и большей толерантностью к
4. Пояснительная записка к проекту организации и ведения лесного
антропогенной
хозяйства Хреновского лесхоз-техникума по Воронежской области [Текст]. –
биоразнообразие пойменных лесов Саратовской области [2].
Воронеж: ФГУП Воронежлеспроект, 2003. – 163 с.
нагрузке
отмечала
А.А.
Вишневская,
изучавшая
Объекты и методика исследования
УДК 581.524.3 + 630*176.322.6
Сукцессионные
изменения
изучались
нами
в
Правобережном
СУКЦЕССИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ДУБРАВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО
лесничестве Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА. В ходе исследования
ЛЕСНИЧЕСТВА
сукцессионных изменений были заложены пять пробных площадей в
Е.Е. Мельников
модальных дубовых древостоях с разной долей участия сопутствующих
Воронежская государственная лесотехническая академия
пород в составе насаждения. На каждой пробной площади производился
сплошной перечет деревьев по ступеням толщины и шкале категорий
Сукцессией
называется
закономерно
направленный
процесс
качественного изменения биогеоценоза в результате взаимодействия живых
организмов между собой и окружающей их абиотической средой. Проблема
сукцессионных изменений в дубравах стала особенно актуальной в последние
годы, что связано с накоплением в лесном фонде спелых и перестойных
состояния деревьев (в соответствии с Санитарными правилами в лесах
Российской Федерации 2005 г.), проводился учет подроста, подлеска,
напочвенного покрова. Из них четыре пробных площади заложены в дубовых
древостоях порослевого происхождения, и одна пробная площадь в семенной
дубраве (пробная площадь № 2).
дубовых насаждений порослевого происхождения многократной генерации. В
подобных древостоях дуб имеет неудовлетворительное санитарное состояние,
Результаты исследований
происходит его интенсивный отпад, что позволяет выходить в первый ярус
Ситуация на пробных площадях кардинально различается. Так, на
породам спутникам (клен остролистный, липа мелколистная). Постепенно
пробной площади № 2, заложенной в типичной семенной дубраве, первый
происходит уменьшение доли участия дуба в составе насаждения, вплоть до
ярус представлен дубом, а во втором ярусе произрастают липа мелколистная,
полного
клен остролистный, ясень обыкновенный, под пологом присутствует
его
выпадения.
© Мельников Е.Е., 2007
Об
обширности
масштабов
проблемы
52
51
Таблица 2
жизнеспособный дубовый подрост. Клен и липа значительно превосходят дуб
по числу стволов, но не выходят в главный полог и не составляют
Распределение по породам и категориям состояния деревьев на пробной
конкуренции для него. Этот факт подтверждается распределением по
площади № 2 (Семенной дуб)
категориям состояния. Так, у всех пород, включая дуб, наблюдается
Клен
Категория состояния
Дуб
Ясень
биологической устойчивости всего насаждения в целом. Дубовый сухостой
I
30
9
43
45
127
имеется
II
20
1
16
14
51
III
8
1
1
5
15
IV
4
–
–
–
4
имеет
V
5
–
–
–
5
грибными
VI
8
–
–
1
9
Итого
75
11
60
65
211
на
пробной
площади
в
небольшом
количестве,
сухостой
сопутствующих пород практически отсутствует.
Совершенно другая ситуация наблюдается на пробных площадях,
заложенных
в
модальных
порослевых
дубравах.
отвратительное
санитарное
состояние,
массово
Дуб
здесь
поражен
заболеваниями. Преобладающей категорией состояния для порослевого дуба
является II (ослабленные). Кроме того, большой процент деревьев дуба
отнесен к III и IV категориям. Сухостой составляет от 10 до 20 % по запасу.
Таблица 1
Распределение деревьев по породам и категориям состояния (сводная таблица
остролистный
Липа
Итого
преобладание I категории (без признаков ослабления), что говорит о
деревьев
Напротив, сопутствующие дубу породы, и в первую очередь липа
мелколистная, не только превосходят дуб по числу стволов но и выходят с
ним в один ярус и даже перерастают его. Подавляющее большинство
деревьев липы и клена отнесены к I категории состояния. В подросте
лидирующее положение занимает клен остролистный, дубовый подрост либо
по четырем пробным площадям)
нежизнеспособен, либо отсутствует. На одной из пробных площадей липа
Породы
Категории состояния
Итого
Клен
Липа деревьев
остролистный
163
527
818
Дуб
Ясень
I (Без признаков ослабления)
81
47
II (Ослабленные)
184
5
16
130
335
III (Сильно ослабленные)
88
1
3
37
129
IV (Усыхающие)
37
1
2
4
44
V (Свежий сухостой)
24
–
–
20
44
VI (Старый сухостой)
40
1
1
22
64
Итого
454
55
185
740
1434
занимает
лидирующее
положение
по
запасу
(состав
насаждения
3ДНН6Лп1Кло). Дуб на данной пробной площади находится в угнетенном
состоянии, имеет меньшую высоту чем липа, происходит достаточно
интенсивный его отпад. Особенный интерес представляет то, что по
таксационной характеристике лесоустройства 1994 года, состав насаждения
данного выдела был 6ДНН3Лп1Кло, а 1983 года – 10ДНН. Отсюда можно
сделать вывод, что за период немногим более 20 лет произошла практически
полная замена дуба липой. Фактически данное насаждение уже следует
считать липняком, а не дубравой, тем более что полное выпадение дуба
произойдет предположительно в ближайшее время.
54
53
УДК 582.28
Выводы
Основной
породой,
сменяющей
дуб,
является
липа,
которая
традиционно считается его спутником. "Опасность" липы для дуба
заключается в большой энергии роста этой породы, высокой устойчивостью к
антропогенной нагрузке, способностью выходить с ним в один ярус, и даже
перерастать дуб. Но главной проблемой является ослабленность дубрав,
вызванная их порослевым происхождением 3-4 генерации, а также
неспособность дуба возобновляться семенным путем под собственным
пологом. Напротив, липа порослевого происхождения отличается достаточно
высокой устойчивостью и конкурентоспособностью. Смена дуба другими его
спутниками, такими как клен остролистный и ясень обыкновенный,
наблюдается в незначительной степени.
Библиографический список
1. Ерусалимский, В. И. Некоторые аспекты ведения хозяйства в нагорных
дубравах зон широколиственных лесов и лесостепной [Текст] / В. И.
Ерусалимский // Перспективы развития лесного и строительного комплексов,
подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века: материалы
Междунар. науч.-техн. конф.. – Брянск, 2000. – С. 8-11.
2. Вишневская, А. А. Биоразнообразие пойменных лесов среднего течения
реки Хопер (Саратовская область) [Текст] : автореф. дис. ... канд. биол. наук /
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ГРИБОВ-ДВОЙНИКОВ ЦЧР
А.С. Попова, Н.А. Забугина, С.И. Дегтярева
Воронежская государственная лесотехническая академия
Грибы представляют собой один из важнейших отделов мира растений.
По вкусовым качествам грибы делятся на 4 категории. К первой относятся
вкусные и ценные грибы: белый гриб, рыжик, груздь; ко второй –
подосиновик, подберёзовик чёрный груздь, волнушка; к третьей – сыроежка,
лисичка, сморчок, опёнок; к четвёртой – свинушка, рядовка, подгруздок,
используемые в основном для соления.
Несмотря на то, что в строении шляпочных грибов много сходства, всё
же у каждого вида грибов есть свои весьма типичные особенности. Это
позволяет различать их и не ошибаться при определении. Но некоторые виды
грибов порой сложно отличить друг от друга без внимательного их
рассмотрения, это так называемые грибы-двойники.
Объекты и методика исследований
Объектами исследования послужили шляпочные грибы хвойных и
широколиственных лесов Воронежской, Курской, Тамбовской и Липецкой
областях, входящих в состав ЦЧР. Сбор грибов проводили стандартным
маршрутным методом с апреля по октябрь 2005-2006 г.г.
А. А. Вишневская. – Брянск, 2007. – 22 с.
Результаты исследований
Нами выявлены следующие пары грибов-двойников. Самая известная
пара – белый гриб и желчный (горчак). Шляпка 4…20 см в диаметре
подушковидной формы, ножка 3…10 см в высоту и 2…6 см в ширину, с
сетчатым рисунком. Такие формы белого гриба как еловый, дубовый, тёмнобронзовый имеют тёмно-бурую окраску шляпки с белым или кремовым
гименофором, и спутать их с горчаком нельзя, но берёзовый, сосновый,
© Попова А.С., Забугина Н.А., Дегтярева С.И., 2007
55
56
сетчатый белые грибы имеют, как и горчак, кремово-коричневую шляпку и
Следующие пары относятся к роду сыроежек, более 60 видов которых
чётко выраженную сеточку на ножке. Желчный гриб несъедобен из-за
произрастает в нашей стране. Первая пара – сыроежки золотистая и едкая.
горького вкуса и отличается розовой окраской гименофора и горьким вкусом
Они очень похожи между собой: шляпка 5…8 см в диаметре, выпуклая затем
мякоти.
слегка вдавленная, голая, клейкая, оранжево-красная. Пластинки приросшие,
Вторая пара – это чашуйчатка обыкновенная и опёнок настоящий. Оба
белые, очень хрупкие. Ножка 3…6 см длиной и 1…2 см толщиной, ровная
вида являются как паразитами, так и сапрофитами, произрастают с августа по
или слегка изогнута. Сыроежка золотистая съедобна, а едкая – нет, её ещё
октябрь. Шляпка 5…10 см в диаметре, выпуклая с многочисленными
называют жгучеедкой и рвотной. По внешним признакам не различаются.
мелкими бурыми чешуйками; пластинки нисходящие желтовато-белые.
Вторая пара – сыроежки болотная и красивая. Они крупнее предыдущей
Ножка цилиндрическая 7…15 см в высоту и 1…2 см в ширину. Опёнок –
пары, но имеют сходное строение. Сыроежка красивая несъедобна. Они
съедобный гриб, а чашуйчатка – нет, т.к. имеет редечный вкус и запах. Она
отличаются
отличается большим количеством чешуек, чем у опёнка и отсутствием белого
распростёртая, в центре вдавленная, кожица от шляпки не отделяется, у
кольца на ножке.
болотной - выпуклая, затем плоская, кожица снимается почти со всей шляпки,
по
форме
шляпки:
у
сыроежки
красивой
она
плоско
Есть двойник и у летнего опёнка – гифлома кирпично-красная
кроме середины. Третья пара – сыроежки пищевая и ломкая. Сыроежка
(ложноопёнок). Шляпка у них ржаво-коричневая, 4…6 см в диаметре, сначала
ломкая несъедобна, обладает жгуче едким вкусом. Отличия: у сыроежки
полукруглая, затем распростёртая, с опущенным вниз краем. Пластинки –
пищевой кожица часто не доходит до края шляпки на 1…2 мм, снимается
нисходящие по ножке. Ножка цилиндрическая, немного суженная книзу.
только на половину, ножка к основанию суженая; у ломкой – кожица от
Растут большими группами на пнях. Опёнок летний съедобен, а ложноопёнок
шляпки отделяется легко, ножка цилиндрическая, к основанию не сужается.
ядовит. Отличия взрослых грибов: у гифоломы пластинки оливково-бурые, у
Одна из самых известных пар двойников – бледная поганка и
опёнка – коричневые; частное покрывало у ложноопёнка остаётся в виде
шампиньон. Бледная поганка – один из самых ядовитых грибов, своего рода
белых хлопьев, на наружном крае шляпки, у летнего опёнка кольцо остаётся
феномен. Ядовиты даже споры и мицелий, а первые симптомы отравления
на ножке.
проявляются только тогда, когда яд уже подействовал и предпринимать что-
Ещё одна пара – лисичка настоящая и говорушка оранжевая. Шляпка
либо поздно. Шляпка 4…5 см в диаметре, вначале полушаровидная, затем
у них округлая, 3…7 см в диаметре, вначале выпуклая, позднее вдавленная в
плосковыпуклая, края гладкие. Ножка 5…10 см высотой и 1…2 см шириной,
центре. Пластинки низбегающие, глубокие. Всё плодовое тело светло-жёлтое,
цилиндрическая,
с рыжеватым оттенком. Говорушка несъедобна из-за неприятного вкуса.
шампиньонов со временем начинают темнеть. Мякоть белая, обладает
Лисичка – ценный гриб, используется в промышленных заготовках,
приятным запахом. Единственная яркая отличительная особенность бледной
отличается более светлым оттенком и приятным запахом, напоминающий
поганки – клубневидное утолщение в основании ножки, которое окружено
запах карамели.
мешковидной широкой белой вольвой.
с
широким
белым
кольцом.
Пластинки
белые,
у
57
58
Подгруздок белый и скрипица. Шляпка 5…15 см в диаметре,
«первым среди грибов». Отличается тем, что не имеет «белых бородавок»,
воронковидная, с волнистым завёрнутым вниз краем, гладкая, белая, с
свойственных красному мухомору. Аманиту золотистую (одну из форм
возрастом желтеющая. Пластинки низбегающие. Ножка 2…4 см длиной,
красного мухомора) часто путают с поплавком шафранным. Все виды
1,5…4 см толщиной, плотная, белая. Растут обычно группами. Оба гриба
поплавков съедобны. От мухоморов их отличает отсутствие кольца на ножке
условно съедобны, но скрипица обладает более едким вкусом и требует
и остатки общего покрывала в виде широкого мешковидного влагалища в
дополнительной обработки перед употреблением. Она отличается наличием
основании ножки. Поплавок шафранный также отличается более яркой
млечного сока, и отсутствием голубоватой или зеленоватой окраски
оранжево-охристой окраской шляпки.
пластинок.
Выводы
В апреле одними из первых появляются строчки. Всего их 3 вида, и 2
из них произрастают в России. Это строчок обыкновенный и строчок
большой. Как правило, плодовые тела у них бесформенные. Шляпка 2…12 см
в диаметре (у большого сморчка до 30 см), морщинисто-складчатая, с
глубокими извилистыми складками. Ножка 3…6 см высотой, 1,5…3 см
шириной (у большого – до 6 см), полая, белая, ломкая. Строчок
обыкновенный – условно съедобный гриб низкого качества, используется в
пищу после дополнительной обработки. Строчок большой ядовит, так как
содержит токсин гиромитрин. Отличается большими размерами взрослого
Мухоморы насчитывают около 50 видов, 30 из которых произрастают у
нас. Среди них встречаются съедобные виды. Например, мухомор розовый.
Шляпка 3…20 см в диаметре, серо-розовая. Остатки покрывала белые или
желтоватые. Пластинки белые, позднее красноватые. Ножка белая, к низу
вздутая в виде клубня. Кольцо белое, позднее красноватое. По внешним
на
него
похож
мухомор
толстый,
при сборе грибов четко помнить отличительные признаки каждого из видов
пары-двойников. Надо отметить, что только в определённых местах леса и
только под определённой группой деревьев произрастают грибы с
неизменной окраской шляпки. Возможно, что на особую окраску шляпки
влияют различные свойства почвы. Также на внешний вид гриба влияют
погодные условия, поэтому в природных условиях зачастую очень сложно
отличить двойников между собой. Подозрительные грибы лучше не
использовать, но не истреблять, т.к. многие из них играют важную роль в
плодового тела и преимущественно овальной формы.
признакам
Нами выявлены 12 пар грибов-двойников в лесах ЦЧО. Необходимо
который
отличается
концентрическими чешуйками ниже кольца. Знаменитый красный мухомор,
достигает в высоту до 18 см, при диаметре шляпки до 20 см. Пластинки
белые. Ножка белая с клубнеобразным основанием и гладким кольцом. С ним
не следует путать мухомор Цезаря, кесарев гриб – один из лучших съедобных
грибов. Он был известен ещё древним римлянам, которые называли его
биогеоценозах и являются лекарствами для животных.
Библиографический список
1. Пименов, К. А. Грибы: справочник-определитель [Текст] / К.А. Пименов.
- М.: ЭКСМО, 2004. – 192 с.
2. Шульга, К.В. Грибы наших лесов [Текст] / К. В. Шульга. – Минск:
Урожай,1965. – 195 с.
3. Горленко, М.В. Грибы СССР [Текст] / М.В. Горленко. – М.: Мысль, 1980.
– 303 с.
60
59
4. Горчаковский,
П.Л.
Антропогенные
изменения
растительности:
2. Определение стадий урона.
мониторинг, оценка, прогнозирование [Текст] / П.Л.Горчаковский //
3. Сущность процессов пирогенной трансформации.
Экология. – 1984. – № 5. – С. 3-16.
Происходило определение стадий деградированности ландшафтов по
5. Лесные биогеоценозы зеленой зоны Воронежа и берегов Воронежского
водохранилища [Текст] / под ред. А.К. Артюховского. – Воронеж, 1985. –
их продукционным показателям.
Результаты
132 с.
В Новоусманском лесхозе наиболее сильному факту разрушения
УДК 630.
подверглись площади открытого пространства, т.к. имеющийся на них
ПИРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ В
промывной тип водного режима не способствует быстрой регенерации
НОВОУСМАНСКОМ ЛЕСХОЗЕ
почвенной структуры. В лесном массиве процесс восстановления идет
Е.Н. Тихонова, А.В. Николайчик
намного быстрее за счет его многоярусности, где 2 и 3 ярусы не получают
Воронежская государственная лесотехническая академия
существенных повреждений, а 1 ярус состоит из легковосстанавливаемой
растительности.
Среди современных проблем остро стоит проблема уничтожения
площадей лесных ресурсов, в том числе их деградация за счет пирогенного
влияния, со стороны, как природы, так и человека.
Главной
проблемой
является
халатное
Но все же в результате негативного влияния проявляющегося на всех
компонентах лесного биогеоценоза, в напочвенном покрове встречаемость
лесных видов сокращается, начинают преобладать сорные виды с большей
обращение
человека
с
факторами, способствующими активной деградации ландшафтных ресурсов:
адаптацией. Происходит пространственная и видовая смена сообществ
подлеска и подроста.
лесного массива, а главное почвенной структуры. Доказательством является
то, что по вине человека в 95 0/0 случаев происходит уничтожение
мезорельефа ландшафтной структуры.
Поэтому при решении ряда задач необходимо полагаться на опыт
знаний
по
рекультивации,
а
также
прибегнуть
к
нововведениям,
позволяющим эффективней бороться в данной ситуации.
Объекты и методика исследований
Объектами явились лес Новоусманского лесхоза, а также леса северовосточной части РФ.
В программу исследований включены следующие вопросы:
1. Ценностный характер ландшафтной структуры.
© Тихонова Е.Н., Николайчик А.В., 2007
Рис. 1 Схема лесного пожара
61
Что
касается
процесса
62
загораемости,
то
здесь
играет
роль
пожароопастность сезона, который зависит как от природно-климатических
условий, так и от горючей способности самой биомассы. Такие действия
опасны не только для ландшафта и ландшафтно-почвенной структуры, но и
для людей приводя к жертвам.
По интенсивности происходящего процесса трансформации можно
определить силу данного явления. Простым способом определения является
характеристика по степени окраса пламени (рис. 2). Почва, однако, при
пожарах прогревается мало до 100…120 °С. Сырая подстилка при этом не
дает огню разрушить верхний слой почвы. По мере поднятия, т.е. конвекции в
атмосферу уносится до 70…77 0/0 энергии, за счет чего происходит разница
Рис. 3 Распределение энергии пожара
температур почва теряет свою структуру, а затем и свойства.
Мероприятия
по
предупреждению
и
сокращению
действия
пирогенного влияния:
Вывод
Таким образом, на местах пожаров долгое время ничего не растет в
– прекращение доступа кислорода (засыпка грунтом, покрытие пеной);
связи с повышенным уровнем кислотности почв, и лишь со временем
– ликвидация горючих материалов (отжигом, минерализация почв);
(2,5…15 лет) почва, промываясь дождями и восстанавливаясь за счет
– воздействие изоляции и охлаждение грунтом, водой, химикатами;
растительного покрова, приобретает нормальные показатели кислотности, рН
– охлаждение горящей биомассы до прекращения пиролиза.
и структуру. Однако в гранулометрических горизонтах почв остаются следы
гарей в виде темноокрашенных рыхлых слоев с большим содержанием
зольных элементов.
Библиографический список
1. Львов, П.Н. Основы лесной пирологии [Текст] // П.Н. Львов, В.М. Барзут.
– М.: Лесн. пром-сть, 1990.
Рис. 2 Зоны окраса пламени
64
63
алыча, кизил, вяз, тополь и очень густой подлесок из боярышника, бересклета
УДК 630*165.6
и лещины. Встречаются и хвойные породы: пихта, сосна, ель.
ПРОГРАММА РАБОТЫ ИМЕРЕТИНСКОГО ШКОЛЬНОГО
ЛЕСНИЧЕСТВА ГОРЯЧЕКЛЮЧЕВСКОГО ЛЕСХОЗА
С.А. Ткачев, И.А. Задорожко
Имеретинское школьное лесничество Горячеключевского лесхоза.
Имеретинское лесничество Горячеключевского лесхоза образовано в
1976 году при реорганизации Мартанского лесничества. Первый лесничий
Имеретинского лесничества Заслуженный лесовод России К.А. Кулиев Он
работает в лесничестве с 01.01.1976 года по настоящее время.
«Поляна здоровья», «Живая кровь Земли. Родник», «Удивительное рядом».
«Речная долина», «Мир душистых растений» и т.д. К территории школьного
лесничества прилегают земли Горячеключевского заказника.
Состав участников Имеретинского школьного лесничества
В состав объединения входят 30 юных лесников и 20 экологов из СОШ
№ 14 и детского дома «Радуга». Возраст обучающихся – от 11 до 17 лет.
Имеретинское школьное лесничество (ШЛ) образовано в мае 1999 года
на базе Имеретинского лесничества Горячеключевского лесхоза и МОУ СОШ
№ 14. В состав школьного лесничества вошли участники экологической
дружины школы и кружков «Юный эколог», «Юный натуралист» и «Юный
лесничий». С 2004 года в состав объединения вошли воспитанники детского
дома «Радуга».
Руководители ШК Задорожко Ирина Алексеевна, учитель биологии,
географии МОУ СОШ № 14, методист ГИМК по экологии; Фостовцов
Николай Иванович, помощник лесничего Имеретинского лесничества
Горячеключевского лесхоза.
Знания и практические умения, приобретённые учащимися при
изучении, охране леса, впоследствии могут быть использованы ими в сферах
их будущей деятельности. Занятия учащихся в ШЛ способствуют подготовке
Характеристика территории школьного лесничества
На долю Горячеключевского лесхоза приходится основной объём
лесного фонда города – более 95 тыс. га. На территории лесхоза 6 школьных
Фанагорийское,
выращивания сеянцев дуба черешчатого. В пределах закреплённой площади
организована экологическая тропа, включающая следующие станции:
Воронежская государственная лесотехническая академия,
лесничеств:
На территории школьного лесничества расположен лесопитомник для
Имеретинское,
Ключевское,
Суздальское,
Псекупское, Саратовское. Общая площадь Имеретинского лесничества
10621 га, площадь ШЛ 262 га.
Все леса Горячеключевского лесхоза отнесены к I группе. Лесная
растительность представлена дубом (основная лесообразующая порода),
буком, грабом, ясенем. В долине рек и по днищам балок она более
разнообразна. Наряду с дубом, клёном, здесь произрастают ольха, осина,
© Ткачев С.А., Задорожко И.А., 2007
их к выбору профессии, поступлению на соответствующие факультеты вузов,
техникумов
и
колледжей.
Ежегодно
10 %
выпускников
школьного
лесничества поступают в Апшеронский лесхоз-техникум и 3 % – в
Воронежскую государственную лесотехническую академию.
Основные формы деятельности школьного лесничества
Формы природоохранной деятельности:
1. В международные и общероссийские Дни защиты от экологической
опасности под девизом «Экология – Безопасность – Жизнь!» проводятся
экологические акции и операции:
65
66
•
День воды – 22 марта (операция «Родничок»);
островки памяти» в честь ветеранов ВОВ. В 2006 году произвели посадку
•
День птиц – 1 апреля (операция «Скворечник»);
деревьев в честь 75-летия ФГУ «Горячеключевский лесхоз».
•
День здоровья – 7 апреля (спортивные соревнования в природных
1. Уход за лесными культурами.
условиях; прохождение туристической полосы);
Формы учебно-исследовательской работы.
•
День земли – 22 апреля;
1. Экологические экспедиции.
•
День защиты окружающей среды – 5 июня (прохождение экологической
2. Научно-исследовательские мероприятия и практикумы:
•
тропы);
•
•
День защиты от опустынивания – 16 июня (акция «Наша помощь лесу».
направленности «Открытие», «Эврика», «Юность. Наука. Культура» и в
Уход за лесными культурами);
олимпиадах.
Неделя в сентябре «Мы чистим мир» (Очистка территории лесничества и
•
День туризма – 27 сентября. (Разработка кодекса туриста, прохождение
•
День
защиты животных –
4
октября (операция
(Муравейник»,
наблюдения.
4. Организация мониторинга состояния окружающей среды с целью
изготовление и установка кормушек для диких животных);
•
Участие в работе Малой академии наук учащихся Кубани (МАН).
3. Опытно-исследовательская работа с учащимися. Фенологические
туристического маршрута);
•
Участие в работе Школы комплексного экологического исследования
природы в г. Геленджике.
парка от бытового мусора и растительной ветоши) и т.д.
•
Участие в городских и краевых конференциях эколого-биологической
День биологического разнообразия – 27 декабря (подкормка диких
воссоздания благоприятной и безопасной экологической среды обитания.
Учебно-исследовательская работа реализуется в рамках программы
животных); и т.д.
2. Разработка экологических троп.
«Одарённые дети Кубани».
3. Патрулирование территории школьного лесничества.
Формы эколого-просветительской деятельности с учащимися.
4. Экологические десанты.
1. Экологические уроки, лекции, конкурсы.
Виды лесохозяйственной деятельности в школьном лесничестве.
2. Тематические праздники, выставки, «круглые столы», дискуссии.
1. Заготовка лесных семян.
3.
Организация
работы
профильных
лагерей
экологической
2. Уход за лесным питомником.
направленности:
3. Ежегодная посадка лесных культур.
•
Лагерь труда и отдыха «Юный лесничий» на базе МОУ СОШ № 14;
Посажены делянки в 2000 году в честь 55-летия Великой Победы, в
•
Городской профильный лагерь «Школа юного эколога и лесовода» на
2004 году в честь 5-летия Имеретинского школьного лесничества, 140-летия
базе спортивного лагеря «Межгорье» г. Горячий Ключ (организаторы
г. Горячий Ключ. В 2005 – в рамках Всероссийского историко-
лагеря: управление образования города Горячий Ключ, ГИМК);
экологического марафона «Зеленая планета» проведена акция «Зеленые
67
•
68
Краевой профильный лагерь «Экологи Кубани» на базе туристического
•
лагеря «Черноморский» г. Геленджик.
ЦДО (олимпиады и конференции «Эврика», «Открытие», «Юность.
Наука. Культура», «Первые шаги в науку»);
2. Пропаганда среди населения бережного отношения к природе.
Выпуск листовок, плакатов, публикаций экологической тематики. Работа со
СМИ.
•
СМИ. Редакция газеты «Горячий Ключ», «Горячее время» и РТК
«Горячий Ключ» (эколого-просветительская работа).
Мы готовы и в дальнейшем находить сторонников и патриотов среди
5. Экскурсии по экологическим и туристическим тропам.
Формы
сотрудничества
школьного
различных ведомств природоохранных комитетов и органов власти для
лесничества
с
другими
организациями
решения локальных экологических проблем.
Заслуги и поощрения работы объединения
С целью осуществления программы экологического образования и
Ежегодно
Имеретинское
школьное
лесничество
становилось
воспитания учащихся МОУ СОШ № 14 сотрудничает со следующими
победителем или призёром в краевом конкурсе «Подрост» в номинациях
организациями и учреждениями:
«Работа школьного лесничества» и «Учебно-исследовательская работа».
•
Горячеключевский
деятельность,
•
•
•
•
лесхоз
организация
(лесохозяйственная,
городских
слётов
природоохранная
членов
школьных
краевых слётах юных лесоводов и экологов: в 2000 г. – III место; в 2001 г. –
лесничеств);
II место; в 2002 г. – III место в г. Геленджике; в 2003 г. на IX краевом слёте
Агентство лесного хозяйства по Краснодарскому краю (эколого-
членов школьных лесничеств в командном зачёте заняли III место. В личном
просветительская
первенстве Хомицкий Евгений вошёл в десятку лучших участников; в 2004 г.
деятельность:
проведение
краевого
конкурса
«Подрост», краевых слётов-конкурсов школьных лесничеств);
на X краевом слёте в посёлке Псебай Мостовского района в личном
Отдел по природным ресурсам и охране природы при администрации
первенстве Хомицкий Евгений занял II место, Гордеева Инна – III место. В
города Горячий Ключ;
марте 2004 г. Хомицкий Евгений и Фостовцова Елена стали делегатами I
Краевой эколого-биологический Центр (учебно-исследовательская и
Всероссийского съезда школьных лесничеств в г. Москва. Хомицкий Евгений
просветительская
комплексного
стал лауреатом съезда, заняв IV место в номинации «Экология лесных
экологического исследования природы, работа МАН, краевые слёты-
животных», в 2006 г. Ткачев Сергей занял III место во Всероссийском
конкурсы юных экологов), профильный лагерь «Экологи Кубани».
юниорском лесном конкурсе «Подрост» в номинации «Лесоводство,
Кубанский аграрный университет (сессии и конференции Малой
лесоведение».
деятельность:
краевая
школа
Регулярно
академии наук учащихся Кубани);
•
С 2000 года участники объединения занимали призовые места на
по
итогам
года
наиболее
активные
участники
Институт экономики, права и естественных дисциплин, Кубанский
природоохранной, лесохозяйственной деятельности поощряются ценными
государственный
подарками и призами от лесничества и Горячеключевского лесхоза.
университет
олимпиад по экологии);
(проведение
городских
и
краевых
69
70
Победители краевых слётов юных экологов и лесоводов награждались
дипломами, ценными подарками и путёвками в профильный лагерь «Экологи
животных, популяции которых достаточно устойчивы к неблагоприятным
факторам. К числу таких видов относятся ондатры.
Кубани» в г. Геленджике от Краевого эколого-биологического Центра и МПР
России ГУПР по Краснодарскому краю.
Цель исследования заключалась в изучении популяции ондатры на
водоемах Острогожского района Воронежской области, что предусматривало
реализацию задачи:
Выводы и предложения
1. Изучить особенности биологии и экологии ондатры, выявить
1 Поддерживать
инициативу
школьников
по
охране,
защите,
управлению и воспроизводству лесных ресурсов планеты на локальном и
абиотические, биотические и антропогенные факторы, влияющие на
состояние и структуру ее популяции.
глобальном уровнях.
2. Провести рекогносцировочное и детальное обследование различных
2 Вовлекать старшеклассников в деятельность по популяризации идей
устойчивого лесопользования с участием различных
типов водоемов Острогожского района.
общественных
организаций.
Материалы и методика исследований. Сбор полевого материала
проводился на территории Острогожского района в 2006 году. Обследованы
3 Активизировать деятельность школьных лесничеств и других
объединений учащихся города экологической направленности.
4 Привлекать интерес учителей к исследовательской и общественнополезной работе в школьных лесничествах.
водоемы площадью 804,6 га. Протяженность маршрута вдоль береговой
линии
составила
–
119,5 км.
Распределение
поголовья
ондатры
устанавливалось методом анкетного опроса егерской службы, лесников и
имеющихся отчетных данных за пятилетний период у районного охотоведа.
5 Организовать школу юных экологов и лесоводов города.
Определяли основные виды водной и околоводной растительности,
употребляемой ондатрой в пищу, степень зарастания водоемов, их
УДК 630* 15.599.323
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ВОДОЕМОВ НА ПОПУЛЯЦИЮ
ОНДАТРЫ В УСЛОВИЯХ ОСТРОГОЖСКОГО РАЙОНА
ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
протяженность, берега по состоянию (крутые, пологие), площадь, средняя
глубина, антропогенные факторы и т.д.
Численность акклиматизации определялась в летне-осенний период с
учетом существующих методик [1]. Бонитировка водно-болотных угодий
В.В. Чеботарев, В.С. Афанасов
Воронежская государственная лесотехническая академия
проводилась в соответствии с методикой Г. К. Корсакова с соавт. [2].
Изучение пищевых остатков проводилось на кормовых столиках и
Актуальность темы. Охотничье хозяйство находится в тесном
кормовых хатках. Найденные остатки растений определялись на месте. Были
контакте с лесным хозяйством и увеличивает общую биологическую
выявлены доминирующие виды водной и околоводной растительности,
продуктивность
обеспечивающие кормовые потребности ондатры.
лесных
биогеоценозов.
В
условиях
антропогенного
воздействия на природные комплексы особый интерес вызывают виды
Во время наблюдения за норой ондатры была определена суточная
активность зверьков в период заготовки запасов корма на зимний период.
© Чеботарев В.В., Афанасов В.С., 2007
71
72
Результаты исследований. В результате проведенных исследований
были выделены следующие типы водоемов, входящие в состав угодий,
пригодных для обитания полуводного зверька. Это реки, пойменные озера,
Озера занимают площадь 380,8 га со средними глубинами в 2 м.
Площадь их 100 га и более, и степень зарастания составляет 50 %.
Наибольшая
плотность
ондатры
отмечается
на
прудах.
Это
искусственные водоемы (пруды, мелиоративные траншеи), ручьи, а также
объясняется тем, что эти водоемы имеют наиболее оптимальные кормовые и
болота и заболоченные участки р. Тихая Сосна в ее нижнем течении.
защитные условия для обитания в них зверька. Часть водоемов относится к
Исследования проведены на реках Дон, Тихая Сосна, Потудань и
водоемам
закрытого
типа,
берега
которых
закреплены
древесно-
Девица. Общая площадь исследованной территории рек составила 49,7 га. На
кустарниковой растительностью, что играет большую роль в жизни
основной водной артерии – реке Дон население интродуцента единично, т.к.
интродуцента в половодье: на наносах, образующихся на их ветвях, ондатра
половодье с высоким подъемом воды отрицательно влияет на зверька.
пережидает неблагоприятный период.
Большое значение имеет интенсивность и продолжительность паводка.
Ондатра в основном заселяет водоемы с высокими, но не крутыми
Высокое, но не стремительное половодье приводит к затоплению низкой и
берегами. Большое влияние на возможность поселения оказывает степень
высокой поймы, в результате чего все пойменные водоемы сообщаются
развития водной и околоводной растительности. Надо отметить, что зверьки
между собой и рекой. Такие условия способствуют расселению ондатры по
стараются устраивать жилые камеры своих нор под корнями древесно-
новым водоемам.
кустарниковой растительности, что способствует их сохранности от размыва
Основными абиотическими факторами, влияющими на численность
и разрушений при выпасе крупного рогатого скота. Значение водной и
ондатры, по данным ряда авторов [3], являются морфометрические
прибрежной растительности – необходимое условие обитания, так как
особенности водоема и его гидрологический режим.
является кормовой базой и, скрывает ондатру от хищников.
Обобщая характеристику обследованных водоемов, включая их
площадь
и
среднюю
глубину,
установили
отсутствие
корреляции
численности ондатры с площадью водоема. Ондатра заселяет водоемы со
средними глубинами 1м и более. Это имеет определенный биологический
смысл, так как мелководные водоемы наиболее подвержены таким
воздействиям, как промерзание (становится недоступной растительная
кормовая база) зимой и пересыхание летом.
Реки пополняются главным образом за счет поверхностного стока вод,
который обеспечивает интенсивный подъем воды в весеннее время.
Характерной особенностью рек является высокий подъем воды весной, что
пагубно влияет на популяцию ондатры.
Выводы
Наибольшая плотность ондатры отмечается в прудах. Это объясняется
тем, что эти водоемы имеют наиболее оптимальные кормовые и защитные
условия для обитания в них ондатры.
Часть водоемов относится к водоемам закрытого типа, берега которых
закреплены древесно-кустарниковой растительностью, что играет важную
роль в жизни зверьков в половодье – на наносах, образующихся на ветвях
деревьев, ондатра спасается и употребляет в пищу.
Ондатра в основном заселяет водоемы с высокими, но не крутыми
берегами. Большое впечатление на возможность поселения ондатры в
водоеме оказывает степень развития водной и прибрежной растительности.
73
74
Колебания численности зверька связаны с формированием кормовой
базы. Тростник южный является одним из важнейших растений, имеющих
участка? Это процесс, включающий три сложных, логически связанных друг
с другом этапа [3].
кормовое и защитное значение.
Во-первых – удобное размещение и эстетическая взаимосвязь всех
Одним из основных факторов, отрицательно влияющих на численность
популяции,
является
антропогенная
деятельность
и
особенно
–
браконьерство; хищные звери имеют второстепенное значение.
сооружений и элементов сада. Во-вторых – непосредственно проектирование,
т.е. составление планов и чертежей. В-третьих – вынос проекта на натуру, т.е.
перенесение всех планировочных линий с бумаги, как с выкройки, на землю.
Удобство ставится превыше всего, и это не случайно. Любой дизайн должен
Библиографический список
быть функциональным.
1. Катанская, В.М. Высшая водная растительность континентальных
водоемов СССР [Текст]: учеб. / В.М. Катанская. – Л.: Наука, 1981. – 186 с.
Необходимо подумать о желаемом облике сада или его стиле;
предпочтительной цветовой гамме; об инертных материалах для устройства
2. Корсаков, Г.К. Зарастающие водоемы и их хозяйственное использование
для ондатроводства [Текст]: учеб. / Г.К. Корсаков, А.А. Смиренский; – М.:
1956. – 136 с.
элементов ландшафтного дизайна (природный или искусственный камень,
дерево, кирпич, плитка для мощения, галька, гравий, бетон, стекло, пластик и
т.д.).
3. Лавров, Н.П. Акклиматизация ондатры в СССР [Текст]: учеб. /
Н.П. Лавров. – М.: Изд-во Центросоюза, 1975. – 531 с.
Далее составляется список тех зон и объектов, которые вы хотите
видеть на участке: беседки, перголы, опоры для вертикального озеленения,
водоем,
УДК 630*272
фонтан,
площадки
различного
назначения
(для
барбекю,
коллективного отдыха, и т.п.). Не забудьте про парковочную площадку, если
МАЛЫЕ САДЫ РОССИИ
есть такая необходимость.
И.Е. Шепелева, В.В. Кругляк
Составьте список растений, которые хотелось бы видеть на участке.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Ассортимент растений можно использовать самый простой, например,
на
девясил, гортензию, очитки, молодила, бархатцы, и многие другие. Поэтому
хозяйственном и эстетическом уровнях. Хозяйственное отношение к природе
обратимся к особенностям планировки на небольшом участке, где все
приносило свои плоды, а красота природы всегда являлась источником
объекты находятся в поле зрения.
Тесная
связь
человека
с
природой
издавна
проявлялась
вдохновения.
Среди всех практических решений оформления сада особое место
Возникает очень интересная ситуация. Многие жители стараются
занимает применение пергол. Пергола является традиционным элементом,
создать свой неповторимый, уединенный уголок. И пытаться повторить на
позволяющим отделять различные зоны в саду. Все подобные вертикальные
своих шести сотках великолепные английские или французские сады
конструкции строятся на основе геометрически правильных элементов. За
достаточно сложно! И первое с чем можно столкнуться на своих земельных
счет этого они уместны в садах практически любого стиля: в регулярных –
участках – это с планировкой. Что же, собственно, такое – планировка
будут подчеркивать правильность и симметричность линий, в пейзажных –
© Шепелева И.Е., Кругляк В.В., 2007
75
контрастировать
с
плавными
76
очертаниями
дорожек,
площадок
и
И все же совсем не обязательно перекрывать обзор, чтобы разделить
растительных групп. Пергола не только разделит сад на две части, но и
небольшой сад на отдельные зоны. Иногда достаточно логических или
создаст необходимую для отдыха защищенность. Центральная ее частъ более
психологических границ. Таковыми могут быть дорожки, площадки,
открыта и может
быть местом для приема небольшой компании друзей.
бордюры. Контур участка очень красиво впишется в другие планировочные
Боковые, симметричные в плане «крылья» делают пространство за ними
линии участка, если на его территории создать композицию из нескольких
более укромным и могут ограничивать место для приватного уединенного
прямоугольников, которые накладываются и пересекаются друг с другом.
отдыха [1].
Причем линии служат не просто украшением – на таком маленьком участке
Геометрию садика лучше смягчить кустарниками и цветами вокруг
площадки. Этот прием добавит еще и романтики.
подобная роскошь расточительна. У каждой условной границы есть своя
функция – это либо дорожка, либо декоративный забор из белого штакетника.
Небольшой внутренний сад, находящийся непосредственно за домом,
В заключение следует сказать, что распланировать участок нужно
представляет собой зону отдыха. Несмотря на ограниченность пространства,
таким образом, чтобы это было удобно, целесообразно и не казалось
мощеная площадка может логично разделить его на место для отдыха в
бессмысленным нагромождением. Даже на небольшом участке можно
компании и маленький уголок на двоих.
выделить функциональные зоны не загромождая и не разрушая целостности
Создание подпорной стенки из натурального камня оживит рельеф и
сада.
послужит своеобразной границей, образуя верхнюю террасу. Такая подпорная
Библиографический список
стенка, с одной стороны, ограничит пространство, с другой — не
«перерезает»
его
вокруг,
оставляя
отдыхающим
немного
открытого
[Текст] / С.А. Мишин. – СПб.: Регата, Изд. Дом «Литера», 2001. – 384С.
«воздуха». [1]
Хозяйственную зону лучше расположить сбоку от дома, отделить от
сада, небольшим весьма условным забором и перголой, которая приглашает в
сад и в то же время разделит участок па две функциональные территории.
Можно выйти из затруднительной ситуации следующим образом.
Например,
все
1. Мишин, С.А. Современное планирование и дизайн дачного участка
композиции
и
площадки
разместить
по
периметру.
Центральную часть сада можно решить в виде круглой лужайки, на которую
выходит деревянная терраса с садовой мебелью. Лужайка в центре участка
зрительно увеличит площадь. Если расположить деревья, то они закроют
часть общей картины, разделяя участок на зоны. Благодаря этому он будет
выглядеть не так скучно. Образуется необходимый передний план и создается
иллюзия менее замкнутого пространства. [3]
2. Авадяева, Е.Н. Русский ландшафтный дизайн [Текст] / под ред. Н.П.
Титовой. – М.:ОЛМА-Пресс,2000. – 383 с.
3. Иванова, И.В. Приусадебное хозяйство. Декоративное садоводство.
[Текст] / И.В. Иванова. – М.:ЭКСМО-Пресс, Лик пресс,2000. – 288 с.
4. Сад своими руками [Текст] // Как вариант // Татьяна Ефимова. – 2006 –
№ 7, – С. 17
5. Сад своими руками [Текст] // Генплан // Татьяна Ефимова. – 2006. – № 9,
– С. 6.
77
78
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Двухстадийный способ организации базовых площадок получил
наибольшее развитие в производстве. Он предусматривает возведение на
УДК 630* 165.6
площадке всех необходимых подсобных зданий в два этапа, причем в
ОРГАНИЗАЦИЯ МОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЛЕСНОЙ
практике существуют два варианта применения двухстадийного способа.
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
При первом варианте в подготовительный период лесосечных работ на
А.А. Арзуманов
площадке
Воронежская государственная лесотехническая академия
возводится
только
часть
подсобных
мобильных
зданий
определенной номенклатуры и площади (30...70% общей потребности по
каждой из функциональных групп зданий). Оставшаяся часть подсобных
Постановка задачи и исходные данные
зданий вступает в эксплуатацию уже в основной период выполнения работ,
Лесозаготовительные и перерабатывающие подразделения в течение
при этом, наряду с мобильными возможны случаи использования постоянных
года организуют несколько полевых городков и выполняют работы на ряде
и временных подсобных зданий. Данный вариант организации площадок
различных объектов. В каждый момент планируемого периода одновременно
имеет массовое применение для объектов, сооружаемых в освоенных
на
с
районах, в том числе в условиях реконструкции объектов. Поэтому в
локализацией в зоне производства определенной группы работающих,
комплектах мобильных подсобных зданий отсутствует, как правило,
техники и других ресурсов. При этом в целях обеспечения своевременной
номенклатура зданий жилого и общественного назначения. При этом
сдачи в эксплуатацию и нормативного обслуживания строительного
мобильные здания представляются в основном зданиями сборно-разборного
производства каждая строительная площадка и каждый объект строительства
типа из блок-контейнеров или комбинированного решения.
нескольких
площадках
выполняются
разнообразные
работы
должны обеспечиваться комплектом мобильных зданий в требуемых
объемах.
Второй вариант двухстадийного способа организации площадок
широко применяется при возведении небольших объектов (нормативная
Здесь следует отметить, что существующие способы организации
продолжительность возведения до 12 мес.) в неосвоенных районах. В этом
площадок лесозаготовителей по условиям применения подсобных зданий
случае при организации площадок лесозаготовителей используются опорные
можно подразделить на одно-, двух- и трехстадийные.
базы, на которых сосредоточивают мобильные подсобные здания сборно-
Одностадийный
способ
характеризуется
применением
в
разборного
типа,
а
также
постоянные
здания
преимущественно
подготовительный и основной периоды работ подсобных мобильных зданий
производственного и складского назначения и комплексы жилых поселков.
контейнерного типа преимущественно одинаковой номенклатуры и площади
Трехстадийный
(мощности). При этом используется ограниченная номенклатура зданий
строительстве
различных функциональных групп. Одностадийный, или экспедиционный,
теплоэлектростанций, в узлах сосредоточенного строительства и др. При
способ наибольшее применение находит при работах, выполняемых вдоль
возведении таких объектов, особенно в неосвоенных районах, требуется
линейно-протяженных объектов, выполнении ремонтных работ.
применение развитой группы подсобно-вспомогательных и обслуживающих
© Арзуманов А.А., 2007
способ
крупных
организации
площадочных
площадок
объектов
применяется
типа
гидро-
при
и
79
80
зданий, включая различные комплексы зданий. В этом случае организация
подразделения. Поскольку основные характеристики выполняемых работ
строительной площадки осуществляется в такой последовательности:
определены заранее какой-либо моделью производства (календарный план,
пионерный период, подготовительный период и основной период.
сетевой график и т.п.), то задача сводится к установлению параметров
В
пионерный
период
(кроме
устройства
части
инженерных
требуемых подсобных зданий и формированию набора мобильных зданий,
коммуникаций и внутрипостроечных дорог) сооружают временный жилой
необходимого и достаточного для удовлетворения потребности конкретной
поселок, блок подсобных предприятий и склад пионерной базы, выполнены,
организации.
как правило, из мобильных зданий. Этот объем работы выполняется силами
Все необходимые параметры зданий устанавливаются поочередно,
пионерного отряда, оснащенного только мобильными зданиями различного
начиная от отдельного процесса на каждом из объектов и кончая
назначения, преимущественно контейнерного типа.
совокупностью работ на весь планируемый период. Решение указанной
В подготовительный период монтируют комплексы подсобно-
задачи
связано
со
значительными
сложностями,
обусловленными
вспомогательных обслуживающих объектов, жилого поселка из мобильных
необходимостью увязывать меняющиеся параметры процессов с зависимыми
зданий сборно-разборного типа или постоянных зданий.
от этого параметрами мобильных зданий.
В основной период строительства мобильные здания различного типа
Таким образом, мы вправе выделить из системы лесозаготовительного
применяются непосредственно в зоне производства строительно-монтажных
и перерабатывающего производства подсистему обеспечения ее зданиями
работ
подсобно-вспомогательного и обслуживающего назначения, обладающую
и
включают
объекты
производственного,
складского
и
вспомогательного назначения. Трёхстадийный способ организации площадок
всеми
для предприятий лесной промышленности применяется редко.
характеристиками.
необходимыми
для
её
существования
параметрами
и
Таким образом, на практике способы организации мобильных
В процессе формирования набора зданий должны быть определены его
комплексов и площадок с применением подсобных зданий различного типа и
количественные и качественные характеристики, соответствующие условиям
назначения фактически отражают периоды проведения лесозаготовительных
производства и заданным ограничениям. К количественным характеристикам
работ, но не позволяют учитывать динамику производства и эффективно
набора относятся число необходимых зданий определенной мощности
решать задачи полного обеспечения меняющейся потребности мобильных
(вместимости), затраты при различных режимах функционирования зданий
площадок в комплектах и комплексах таких зданий.
на площадках и планируемая оборачиваемость, к качественным - вид или
В то же время вся совокупность подсобных зданий в каждый момент
времени и в течение всего планируемого периода должна удовлетворять
потребности организации в этих зданиях с учетом технологических и
назначение, подвид или номенклатура, типы (подтипы), конструктивные
варианты мобильных зданий.
Основная
задача
формирования
набора
для
конкретной
организационных характеристик выполняемых ею работ при минимуме
организационно-технологической модели производства состоит во взаимной
затрат. Во многих случаях должны учитываться также виды работ, которые
увязке основных параметров процессов и параметров различных требуемых
могут выполнять на отдельных объектах различные специализированные
зданий с последующим сопоставлением и выбором варианта, оптимального
81
82
по заданному критерию. Процесс формирования набора мобильных зданий
качестве конструктивных вариантов в пределах каждого типа или в
подразделен на три самостоятельных этапа: сбор и систематизация исходных
отдельных случаях подтипа зданий.
данных;
определение
всех
показателей
набора;
проверка
и
при
необходимости корректировка полученного расчетным путем набора.
Здания
типа
из
одного
блок-контейнера
на
предприятиях-изготовителях полностью оснащаются необходимой мебелью,
инженерными
УДК 630*165.6
контейнерного
сетями,
санитарно-техническим,
электротехническим
и
технологическим оборудованием и приспособлениями, включая ходовые
СОВРЕМЕННЫЕ МОБИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
части, что позволяет в кратчайшие сроки перебазировать такие здания с
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЕЙ
одного базового городка на другой и быстро вводить их в эксплуатацию.
А.А. Арзуманов, С.В. Чертовская
Здания контейнерного типа решены по панельной или каркасно-обшивной
Воронежская государственная лесотехническая академия
конструктивной схеме. В обоих случаях каркас панелей или всего здания
решен из стальных гнутых или прокатных профилей со вспомогательным
Общая характеристика мобильных зданий
деревянным или полнодеревянным каркасом.
Подсобно-вспомогательные и обслуживающие здания
сооружения и установки),
лесозаготовителей,
имеют
(а также
применяемые при организации площадок
типа
наиболее
разнообразны
по
конструктивным и объемно-планировочным решениям: одно-, двух- и
трехпролетные с одинаковыми или разными размерами пролетов (6…36 м)
планировочные и функционально-технологические решения, в зависимости
при высоте 3…10,8 м и длине 6…120 м, крановые и бескрановые, из плоских
от которых они классифицируются в соответствии с ГОСТом 25957-83 по
или
типу мобильности, соответствию климатическим воздействиям и нагрузкам
незамкнутых, трансформируемых и нетрансформируемых комбинированные,
(исполнению) и функциональному назначению (виду и разновидности).
одно- и двухэтажные, выполненные из металла, дерева или одновременно из
Кроме того, в совокупности применяемых организациями подсобно-
нескольких материалов. В зданиях этого типа блок-контейнеры, как правило,
вспомогательных и обслуживающих зданий в зависимости от возможности
в условиях предприятий-изготовителей оснащаются встроенной мебелью,
многократного их использования в течение срока службы могут быть
необходимыми инженерными сетями и оборудованием, т. е. по уровню
выделены здания немобильные стационарные (постоянные) и временные. В
комплектации они приближаются к зданиям контейнерного типа. Здания
эту группу входят здания, конструктивные решения которых допускают
других подтипов заводы-изготовители поставляют лесозаготовителям в виде
возможность
комплектов сборно-разборных элементов, в ряде случаев – крановое
их
конструктивные,
сборно-разборного
объемно-
однократного
различные
Здания
использования
в
составе
мобильного
комплекса.
Мобильные здания подразделяются по типам на контейнерные и
сборно-разборные. В современных условиях находят применение здания
различных модификаций, которые в дальнейшем будут рассматриваться в
© Арзуманов А.А., Чертовская С.В., 2007
линейных
элементов,
а
также
блок-контейнеров
замкнутых
и
оборудование, и только для зданий жилого назначения обязательной является
комплектация встроенной мебелью, отопительным и санитарно-техническим
оборудованием.
84
83
На здания сборно-разборного типа приходятся около 30 % годового
объема производства мобильных зданий и наиболее развитая номенклатура,
охватывающая все функциональные группы,
гигиеническими, противопожарными и эксплуатационными требованиями к
ним.
Рассматриваемая структура функционально-технологических групп
По исполнению мобильные здания подразделены на северные (С),
подсобно-вспомогательных я обслуживающих зданий имеет ветвящийся
обычные (О) и южные (Ю). Наиболее массовой группой являются здания
характер. Из этого следует, что исключение любой номенклатуры зданий из
исполнения (О), что во многом объясняется сложившейся структурой
состава
капитальных вложений и дислокацией основной части организаций лесного
определенного вида лесозаготовительных
комплекса в европейской части страны.
требуемая точность и достоверность искомых показателей может быть
По виду мобильные здания подразделены на пять самостоятельных
функционально-технологических групп: производственные - эксплуатация и
функциональной
группы
делает
невозможным
обслуживание
работ или работающих,
и
получена только при расчетах, проводимых на уровне номенклатуры зданий.
Сопоставление
самостоятельных
классификационных
подсистем
техническое обслуживание машин, сборка и комплектование оборудования,
зданий
изготовление различных приспособлений, ремонтные работы, первичная
конструктивный вариант – приводит к выводу о необходимости для
обработка
получения
древесины,
подготовка
материалов
и
полуфабрикатов
к
–
вид
в
и
разновидность
последующих
(номенклатура),
расчетах
требуемой
тип
(подтип)
точности
и
решений
применению, обеспечению базовых посёлков водой, паром, теплом и
совместного рассмотрения этих подсистем на соответствующих уровнях. Так,
электроэнергией;
изделий,
сравнивая мобильные здания только по признаку «вид - тип», можно сделать
технологического оборудования, приборов и аппаратуры; вспомогательные –
ошибочный вывод о полном дублировании номенклатуры в каждом из типов
размещение административно-технического персонала, служб управления
зданий или о полном использовании существующих в каждом типе
производством,
и
конструктивных вариантов для размещения зданий различного назначения.
общественные – обеспечение жильем, размещение коммунально-бытовых
Такие же результаты могут быть получены в случае анализа их на различных
служб.
неравных уровнях, т.е. при сравнении системы на уровне «вид –
складские
–
хранение
санитарно-бытовых,
материалов
медицинских
и
др.;
и
жилые
Каждая из пяти функционально-технологических групп зданий
конструктивный вариант» или «номенклатура – тип». Так, например, в
подразделена по узкой специализации решаемых с их помощью задач на
мобильных
разновидности (номенклатуру). Такой подход позволяет более четко
«номенклатура – тип» столовые представлены во всех типах зданий. Однако,
установить пределы, за которыми здание, предназначенное для решения
рассматривая подсистему на соответствующем уровне, т, е. на уровне
одной задачи, уже не может функционировать и переходит в другую группу
«номенклатура
–
(номенклатуру) либо уже в новую категорию-сооружения, установки,
фактически
практике
приспособления и т. п. При этом верхним пределом здесь является
рассматриваемой номенклатуры задействованы два конструктивных варианта
объединение различных зданий в так называемые здания-комплексы, что
зданий контейнерного типа и четыре – зданий сборно-разборного типа.
допустимо не для всей номенклатуры в связи с различными санитарно-
Конструктивные варианты ряда зданий контейнерного и сборно-разборного
зданиях
в
санитарно-бытового
конструктивный
назначения
вариант»,
строительства
на
уровнях
можно
установить,
что
мобильных
комплексов
для
85
86
типов для различной номенклатуры зданий складского, служебного и
технического и т. п.) различной мощности (объема, пропускной способности
санитарно-бытового назначения задействованы значительно в меньшей
и др.) либо путем различного рода блокирования блок-контейнеров
степени. Аналогичное положение и с другими группами зданий.
(помещений) или зданий. Блокирование может быть простым и сложным.
Основной показатель функционального назначения подсобных зданий,
Простое
блокирование
не
требует
дополнительных
конструктивных
т. е. их вместимость или мощность, является признаком, по которому вся
элементов, тогда как для сложного применяют доборные элементы, снимают
совокупность этих зданий может быть сгруппирована в систематизированный
одну или несколько панелей, устраивают вспомогательные проходы и др.
или параметрический ряд. Параметрический ряд подсобных зданий, как
В общей системе типологической классификации мобильные здания
правило, формируется с учетом перечисленных выше основных и двух
могут
дополнительных классификационных признаков – принципа работы и
транспортирования, монтажа, демонтажа и эксплуатации. Оборачиваемость
вариантности компоновки или блокирования блок-контейнеров (помещений)
является
или зданий в комплексы.
транспортирования, эксплуатации, монтажа и демонтажа зданий. Здание,
Для
современного
перечня
проектов
мобильных
быть
рассмотрены
комплексным
также
понятием
по
и
признакам
охватывает
оборачиваемости,
процессы
(режимы)
зданий
прошедшее последовательно через все эти процессы, совершает один оборот,
параметрические ряды наиболее характерны группы складов, контор,
который является строго фиксированной величиной. Функционирование
гардеробных, столовых, общежитий и санитарно-бытовых комплексов.
мобильных зданий циклично по природе, причем здание не может находиться
Кроме того, здания дополнительно могут быть подразделены на две
в двух режимах одновременно, так как каждый из них происходит
большие подгруппы – одноцелевые и многоцелевые. Одноцелевые здания
последовательно, имеет начало и конец. Вместе с тем следует отметить, что
предназначены для выполнения однородных функций и отличаются только
длительность отдельных режимов на каждой строительной площадке
по показателю мощности (например, котельные на 1, 2 и 3 котла) или
различна, поэтому их средние значения определяются путем сбора и
вместимости (например, красный уголок на 15, 20 и 25 мест) и т. д.
статистической обработки фактических данных.
Многоцелевые здания представлены двумя вариантами. К первому
По признаку транспортирования мобильные здания подразделяются на
относятся здания с различными технологическими функциями, но в пределах
две группы: транспортируемые на собственной ходовой части или с помощью
одной группы по виду. В качестве примера можно привести здания серии
специальных транспортных средств (трайлеры, грузовые платформы и др.), т.
БУТС 420-11, которые используются для различной номенклатуры объектов
е. здания контейнерного типа, и комплекты элементов, транспортируемые на
жилого поселка. Ко второму относятся здания, которые представлены
любых серийных транспортных средствах – здания сборно-разборного типа.
номенклатурой различных функциональных групп с многообразием вариаций
по основному показателю (мощности или вместимости).
Сложные структуры различных механизмов лесохозяйственных машин
часто не позволяют составить для них простые расчетные уравнения,
Многообразие вариаций зданий по основному показателю в пределах
описывающие динамические процессы в различные фазы движения. В связи с
одной номенклатуры достигается двумя путями: за счет установки в одном и
этим целесообразно отбросить несущественные частности, мало влияющие на
том же объеме зданий оборудования (технологического, санитарно-
характер
поведения
механизма,
и
составить
сравнительно
простую
87
механическую
модель,
легко
88
описываемую
системой
линейных
дифференциальных уравнений.
Повышение полезного выхода лесоматериалов необходимо искать в
усовершенствовании технологии их переработки. В связи с этим технологии
По признаку эксплуатации мобильные здания в зависимости от
переработки стволовой древесины от рубок ухода должны обеспечить
принципа работы размещаемого в них технологического и другого
наибольший выход высокоценных сортиментов круглого леса, которые и
оборудования подразделяются на три группы: автономные, полуавтономные,
будут являться сырьем для лесопиления и деревообработки. Эти пиловочные
неавтономные.
бревна должны иметь наибольший цилиндрический объем древесины, что
замкнутым
Автономная группа объединяет мобильные здания
циклом
технического
функционирования,
которые
с
при
обеспечит последующий наибольший выход пиломатериалов.
одноразовом или периодическом обеспечении ресурсами (теплоносителем,
Основным источником сырья предприятий, находящихся в малолесных
водой и т. п.) можно достаточно долго эксплуатировать. В настоящее время
районах России, является древесина, получаемая от рубок ухода и
эта группа мобильных зданий представлена комплексами для Крайнего
промежуточного пользования (РПП). Основная масса сырья получаемого при
Севера.
функционированием
РПП это тонкомерные деревья, которые имеют большое количество пороков.
оборудования получили некоторое развитие среди зданий контейнерных
Поэтому, при дальнейшей переработке такого сырья возникает ряд
типов
трудностей связанных с учетом сортообразующих пороков, которые
Мобильные
весьма
здания
с
ограниченной
полуавтономным
номенклатуры
(конторы,
гардеробные,
общежития).
оказывают влияние на выход и качество получаемых сортиментов. Одним из
таких сортообразующих пороков формы ствола является кривизна. Кривизна
УДК 630*323.4
оказывает непосредственное влияние на выход сортиментов, их сортность, и
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМЫ ХЛЫСТОВ,
ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ ДЛЯ РЕШЕНИЯ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫХ
ЗАДАЧ РАСКРЯЖЕВКИ
А.Ю. Гудков, Д.М. Ильин
Воронежская государственная лесотехническая академия
Большинство предприятий лесного хозяйства расположены далеко от
перерабатывающих комбинатов и имеют небольшие объемы лесозаготовок от
рубок ухода. Все эти предприятия имеют небольшие мощности лесопиления,
реализуя свою продукцию в виде круглого леса, пиломатериалов, столярных
изделий. Принятые технологии переработки стволовой древесины на этих
предприятиях сопровождаются значительными объемами отходов, что ведет
к безвозвратным потерям стволовой древесины, которые достигают 39 %.
© Гудков А.Ю., Ильин Д.М., 2007
дальнейшие
способы
переработки
связанные
с
технологическими
параметрами применяемого оборудования. Наибольшее влияние кривизна
оказывает в тонкомерных хлыстах, так как крупномерные стволы обычно
раскряжевываются на более короткие сортименты.
Раскрой хлыста на сортименты является одним из самых важных
технологических процессов по переработке древесины. От того, как раскроен
ствол, зависит дальнейшее использование древесины и выход конечной
продукции. Поэтому каждый ствол необходимо раскраивать наилучшим
образом, т.е. по оптимальной схеме.
Важным для решения данной задачи является построение образующих
тонкомерных
хлыстов,
образующую
древесных
имеющих
хлыстов
кривизну.
удалось
Наиболее
описать
предложенным профессором В.С. Петровским. Equation Section 1
достоверно
уравнением,
89
90
⎛ l ⎞
2 х = d 0,5H f ⎜ ⎟ ,
⎝H⎠
где
(1)
поведению кривизны в природе и к хлысту как объекту раскряжевки. Для
получения полной математической модели необходимо задаться требуемыми
2х – диаметр ствола на расстоянии l от комля, м;
исходными данными, которые используются в реальных производственных
d 0,5 H – диаметр на половине длины хлыста, м;
условиях, это требуемые параметры хлыстов среди которых:
Высота дерева (длина хлыста) – H , м.;
H – длина хлыста, м.
Функция
⎛ l ⎞
f⎜ ⎟
⎝H⎠
Срединный диаметр дерева (хлыста) – d 0,5 H , м;
может
апроксимироваться
алгебраическим
Положение стрелы прогиба по длине дерева (хлыста) – L f , м;
полиномом различной степени.
Стрела прогиба дерева (хлыста) – f , м.
Очевидно, что это уравнение имеет большое преимущество в том, что
В ходе статистических наблюдений было замечено, что простую
оно описывает форму древесных стволов независимо от возраста, бонитета,
кривизну хлыста с переменным расположение стрелы прогиба достаточно
полноты насаждений, в котором эти древесные стволы произрастают.
адекватно описывает участок кривой «строфоида» на промежутке [0;1],
Влияние этих параметров на форму ствола не исчезает, оно целиком будет
которая в параметрической форме представлена зависимостью:
отражаться на значениях срединного диаметра и значениях длины.
(
кривизны стволов. Кроме того, это подтверждается тем, что в природе не
существует абсолютно прямых стволов, их продольная ось больше
приближается к параболе, а не к прямой. Все это существенно снижает
конечные результаты моделирования процесса раскряжевки.
При использовании модели, предлагаемой В.С. Петровским древесный
ствол рассматривается как тело вращения относительно центральной оси. В
этом случае не учитывается его кривизна, что снижает точность данной
модели.
Выдвинем предположение, что для уточнения данной модели хлыста
⎛ l ⎞
необходимо принять отношение ⎜ ⎟ (прямолинейных) как отношение длин
⎝H⎠
⎛ l ⎞
дуг ⎜ ⎟ для хлыстов, имеющих кривизну.
⎝H⎠
С этой целью был рассмотрен ряд математических функций, которые
позволяют с той или иной степень точности приблизится к реальному
(
⎡t t2 − 1
⎢ 2
⎢ t +d
− t2 − 1
х= 2
; y= ⎣
t +1
u
Однако при всех достоинствах данной модели в ней неучтено влияние
где
)
) ⎤⎥
⎥⎦
,
(2)
d – положение стрелы прогиба на оси X ;
u – максимальное значение функции по оси Y .
Изучение функции данного типа позволит выявить влияние кривизны
на объем и качество вырабатываемых лесоматериалов в любой точке длины
хлыста. При использовании данной функции появляется возможность более
полно воссоздать образующую хлыстов имеющих кривизну, что позволит
повысить выход полезного объема древесины в ходе решения задач
оптимизации раскряжевки.
Оптимизация раскроя лесоматериалов в традиционной постановке
предлагает применение аппарата линейного программирования. Исходными
данными для составления модели являются оценки объемно-качественного
выхода продукции при различных вариантах раскроя. Параллельно с этим
возникает задача определения оптимальных схем раскроя для заданного
91
92
типоразмера. Эта задача появляется, например, в случае, когда номенклатура
Система
решения
задачи
задается
семейством
множеств
и
выпускаемой продукции задается не жестко и главное значение имеет
определяется как собственное подмножество декартова произведения. Для
оптимальное использование сырья, что особенно важно для предприятий
перехода от общей сложной системы к формализации геометрической модели
малолесных районов. Также возможен вариант, когда предприятие заказывает
выделяются два возможных отношения. В первом случае под системой
сырье определенных типоразмеров и необходимо знать способы его
понимается вероятностное отношение входных и выходных объектов
наилучшего получения.
системы. Во втором случае отношение можно представить, как отношение
Подобная ситуация может возникнуть на предприятии, где не
множеств в алгебраической системе. Из определения алгебраической системы
проводится сортировка с требуемой дробностью и количество сырья каждого
следует, что предметная область теории алгебраических систем есть
типоразмера известно лишь приблизительно. В этом случае применение
множества с определенными на них последовательностями операций и
линейного программирования невозможно и остается использовать стратегию
отношений.
подбора оптимальной схемы для каждого типоразмера.
При
большом
выбор
является аналитическим отображением графа. Связь графа и матрицы в виде
оптимальной схемы превращается в сложную комбинаторную задачу, и
бинарных отношений позволяет перевести особенности объекта описания на
необходимы методы, не использующие стратегию полного перебора, то есть
язык
методы
отображаемого им объекта, позволяет строить формальные алгоритмы
дискретного
ассортименте
выпускаемой
Совокупность отношений можно представить матрицей, которая
программирования
с
продукции
формализацией
исходной
информации.
чисел.
Граф,
сохраняя
всю
наглядность
и
содержательность
преобразований и при использовании своих матричных эквивалентов легко
Основой методов формализованного описания является информация о
обрабатывается на ЭВМ.
геометрии объекта и его состоянии. Наиболее удобным математическим
Ограниченное
количество
параметров,
которое
снимается
в
аппаратом здесь является теория бинарных отношений и теория матриц как
производственных условиях недостаточно и снижает точность модели,
составная часть теории множеств.
затрудняет дальнейший процесс моделирования и приводит к большому
Язык бинарных отношений позволяет сравнить по качественным
числу упрощений и допущений, а так же при ограниченном числе параметров
признакам любые объекты. Каждому типу качественной информации
заполнение матрицы по исходным хлыстам затруднительно. Для заполнения
соответствует определенный класс отношений. С их помощью можно описать
всех
разнообразные
образующих тонкомерных хлыстов имеющих кривизну с определением
типы
соответствия
между
элементами
множества
и
множествами. С помощью бинарных отношений и введением схем
математического программирования, возможно, описать любой механизм
ячеек
матрицы
используется
ранее
рассмотренные
уравнения
местоположения максимальной стрелы прогиба по длине хлыста.
Таким
образом,
использование
приведенных
выше
положений
выбора, однако при этом исследуемый объект необходимо представить в виде
позволит
системы.
раскряжевки тонкомерных хлыстов имеющих кривизну и создать на их базе
повысить
объемно-качественный
выход
сортиментов
при
93
94
ресурсосберегающую технологию первичной переработки древесины в
лесодефицитных районах страны.
Максимизация технико-экономических показателей раскроя стволов
позволяет улучшить экономические результаты работы лесозаготовительных
и лесообрабатывающих предприятий.
Библиографический список
Объектами исследования являются древесные хлысты, поступающие в
1. Авдонин, И.Е. Математические модели, вычислительные процедуры
систем автоматизированного проектирования рубок ухода за лесом [Текст] /
И.Е. Авдонин, В.А. Гордиенко. – Воронеж: ВГЛТА, 2001. – 307 с.
раскряжевку и имеющие порок формы ствола называемый кривизной.
Исследования направлены на отыскание оптимальной схемы раскроя хлыста
при заданных критериях оптимальности.
2. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн,
К.А. Семендяев. – М.: Гостехиздат, 1948. – 556 с.
Оптимальная схема раскроя хлыста – это такая схема, которая в
наибольшей мере удовлетворяет конкретным требованиям и условиям
3. Петровский, В.С. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов [Текст] /
В.С. Петровский.. – М.: Лесная пром-сть, 1989. – 288 с.
производства и потребления круглых лесоматериалов.
Решение данной задачи можно разбить на несколько этапов: описание
образующей хлыстов имеющих кривизну по заданной осевой линии,
УДК 630*323.4
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАСКРОЯ ХЛЫСТОВ,
ИМЕЮЩИХ КРИВИЗНУ
описываемой частью кривой «строфоиды»; определение максимально
полезной площади в любом сечении на протяжении хлыста имеющего
кривизну; оптимизация раскроя хлыстов имеющих кривизну на основе теории
А.Ю. Гудков, Е.А. Пыхов
графов и матриц.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Определение оптимальной схемы раскряжевки трудоемкая и сложная
Заготовка леса в малолесных районах требует решения ряда
задача, поэтому ее решение возможно только благодаря применению
актуальных задач по повышению эффективности процесса переработки
современных
древесины. Правильное решение позволит найти наиболее рациональные
переработки лесоматериалов с учетом множества действующих факторов на
варианты использования имеющихся сырьевых ресурсов, обеспечит поставку
основе многокритериальной оптимизации раскроя хлыстов с пороками
потребителям
формы ствола.
качественных
круглых
лесоматериалов
и
улучшит
экономические показатели работы предприятий лесного хозяйства.
При раскряжевке древесных стволов (хлыстов), имеющих кривизну, в
ЭВМ,
программ
компьютерной
поддержки
технологий
Исходные данные для реализации метода оптимизации раскряжевки
хлыстов имеющих кривизну включают следующие множества.
зависимости от условий производства и потребления лесоматериалов,
Для хлыстов:
должны быть максимизированы те или иные критерии оптимальности,
1. Упорядоченное множество значений длин хлыстов имеющих
характеризующие технико-экономические показатели раскроя.
кривизну
n
{
}
L хл = L1хл , L2хл ,..., Lmхл .
© Гудков А.Ю., Пыхов Е.А., 2007
95
96
2. Упорядоченное множество значений срединного диаметра хлыста
{
}
данных определение оптимальной схемы раскроя при который состав вектора
m
1
2
m
.
d$ 0.5 = d 0.5
, d 0.5
,..., d 0.5
3. Упорядоченное множество значений максимальной стрелы прогиба
хлыста имеющего кривизну,
{
m
f 0.5 = f , f ,..., f
1
2
m
На основе теоретических разработок и с учетом разработанной базы
показателей
эффективности
будет
иметь
наилучшие
значение,
осуществляется по алгоритму, на основе которого авторами создана
компьютерная программа. Алгоритм основан на переборе всех возможных
}.
вариантов раскряжёвки на основе теории графов и матриц.
4. Место положения максимального значения стрелы прогиба по длине
Применение данной программы позволяет сократить затраты времени
хлыста имеющего кривизну. Как показали статистические наблюдения,
на подготовку данных, повысить точность получаемых результатов, а при
данная величина принимает значение из интервала
необходимости программа легко перестраивается под другие условия и может
быть использована при проектировании САПР.
0,1 Lmхл < l хлf < 0,8 Lmхл .
Для сортиментов
1
Упорядоченное
множество
значений
длин
выпиливаемых
сортиментов
1.
n
c
{
}
$l = l 1 , l 2 ,..., l n .
c c
c
2
Выводы
Упорядоченное
множество
значений
вершинных
диаметров
границами.
d$ в = {d в1 H ...d в1 В ; d в2 H ...d в2 В ;...; d вnH ...d вnВ } .
3. Упорядоченное множество значений кривизны сортиментов,
ограниченных нижней и верхней допустимыми границами
{
методика
с
использованием
компьютерной
поддержки позволяет решить поставленные задачи по моделированию формы
выпиливаемых сортиментов, ограниченных нижней и верхней допустимыми
n
Разработанная
}
f = f 1 H ... f 1 В ; f 2 H ... f 2 В ;...; f nH ... f nВ .
Диапазоны значений параметров указанных множеств выбираются
непосредственно для условий района заготовки.
Процесс раскряжевки оптимизируется последовательно в несколько
этапов с введением различных математических процедур на каждом этапе.
древесных стволов и бревен и по многокритериальной оптимизации
раскряжевки хлыстов имеющих кривизну. Использование предложенной
методики позволяет получить результаты, адекватные полученным в
производственных условиях, о чем свидетельствуют применяемые методы и
алгоритмы принятия решений.
2. На основе анализа природно-производственных условий малолесных
районов, а именно лесхозов Воронежской области, и формализованного
описания
размерно-качественных
параметров хлыстов
и сортиментов
сформирована база данных для проведения имитационных экспериментов,
которая соответствует полученной в производственных условиях.
97
98
отклонениями от норм по точности линейных размеров и чистоте
Библиографический список
1. Алябьев,
В.И.
Основы
математического
моделирования
лесопромышленных процессов: пособие аспирантам [Текст] / В.И. Алябьев. –
поверхности распила. Для придания пилопродукции требуемых параметров
она часто подвергается повторной обработке, что ведет к потерям древесины
и требует дополнительных трудовых и энергетических затрат.
М.: ЦНИИМЭ, 1990. – 398 с.
2. Белман, Р. Введение в теорию матриц [Текст] / Р. Белман. – М.: Наука,
Наблюдения показали, что основными причинами, снижающими
качество продукции или вызывающими технический брак, являются:
1976. – 157 с.
3. Дубов, Ю.А. Многокритериальные модели формирования и выбора
вариантов систем [Текст] / Ю.А. Дубов, С.И. Травкин, В.Н. Якимцев. – М.:
Наука, 1986. – 296 с.
–
несоответствующее требованиям технического содержания рам;
–
неправильная подготовка и установка постава пил в раме;
–
недостаточный уровень подсортировки бревен перед распилом и
большая кривизна сырья;
–
УДК 658.512
продукции;
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПАРАМЕТРЫ
ПИЛОПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧЕННОЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЕСНОГО
–
А.Ю. Гудков, В.Т. Яковлев
На предприятиях лесного комплекса, особенно в малолесных районах,
основным видом переработки древесного сырья является лесопиление. В
результате получается продукция в виде досок, брусьев, брусков, черновых
мебельных заготовок и паркета, тарная дощечка и др. Для повышения
при
проектировании
крыловатость досок в виде пропеллера является следствием
большие
выработки
середины
нижних
подающих
вальцов,
особенно при несовпадении центра постава с центром выработки;
Воронежская государственная лесотехническая академия
производства
–
нарушения горизонтального уровня рельсового пути;
КОМПЛЕКСА В МАЛОЛЕСНЫХ РАЙОНАХ
эффективности
влияние человеческого фактора на работу оборудования и выход
технологических
–
непаралельность осей вращения падающих вальцов;
–
разработка башмачков зажимных клещей тележки и вследствии
этого большая их «игра»;
–
низкое положение опорных постелей передней и задней тележек и
роликов по отношению к верху нижних вальцов;
–
установка ножей направляющего аппарата с большой слабиной.
процессов, а также при эксплуатации оборудования деревообрабатывающих
Кривизна досок в вершинном или комлевом конце появляется из-за
производств необходимо изучение и анализ факторов, влияющих на
непараллельной установки пильных полотен к направлению рельсовых путей
количество и качество выхода готовой продукции.
или не неперпендикулярность к осям подающих вальцов, слишком раннее
Нами были проведены исследования качества выхода пилопродукции в
освобождение клещей передней тележки. Равномерная кривизна доски по
цехах лесопиления на базе лесопильных рам на предприятиях лесного
пласти получается вследствие неперпендикулярности оси рельсового пути
комплекса
осям подающих вальцов или при непараллельной установке плоскостей
Воронежской
области.
В
результате
установлено,
что
пилопродукция в виде необрезных и обрезных досок и брусьев выпускается с
© Гудков А.Ю., Яковлев В.Т., 2007
направляющих ножей по отношению к плоскостям пил.
99
100
Зарезание досок вызывается неправильной заточкой и плющением
зубьев, неправильной установкой пил и отсутствием зажатия стопором
уменьшение выхода готовой продукции до 3 %. Ведет к потерям до 3 % и
неправильная точность подсортировки сырья.
Таким
клещевой тележки.
Волнистый пропил является результатом «блуждания» пил, а также
образом,
зная
отличительные
факторы,
влияющие
на
количественные и качественные показатели работы цехов лесопиления,
можно с помощью технических, технологических и организационных
неправильной регулировки рамы.
Толщина досок зависит от подготовки и установки пил, а также от
качества и размеров прокладок. «Бахрома» (ус) на кромках чистообрезных
приемов
влиять
на
производственные
показатели,
как
отдельных
производств, так и предприятия в целом.
досок результат малых боковых колебаний пил и затупления зубьев.
Немаловажное
влияние
на
степень
эффективности
технологии
производства в лесопильных цехах оказывает ряд эксплуатационных
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ
В ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ЛЕСНОГО
факторов, к которым относятся:
–
УДК 630*68
КОМПЛЕКСА
размеры, порода и качество распиливаемого сырья и получаемых
Д.В. Козлов
пиломатериалов;
–
зимой, обмывка, окорка и т. п.);
–
способы распиловки, в частности величина процента брусовки;
–
применяемые поставы;
–
эксплуатация
и
состояние
основного
и
вспомогательного
оборудования и инструмента;
–
согласованность работы всех технологических и транспортных
звеньев в отношении скорости обработки и транспортирования материала;
–
Воронежская государственная лесотехническая академия
подготовка сырья к распиловке (подборка, сортировка, оттаивание
механизация трудоемких и тяжелых операций.
На количественные и качественные показатели работы цехов
лесопиления оказывают влияние правильная подготовка и регулировка
оборудования. Так, увеличение уширения зубьев сверх нормы ведет к
дополнительным потерям древесины до 8 %. Среднеквадратичное отклонение
межпильных прокладок в сторону увеличения приводит к потерям древесного
сырья до 7 %. Смещение оси бревна относительно постава вызывает
Анализ транспортно-технологического процесса лесного комплекса
должен производится с системных позиций. Использованием в практических
приложениях термин «системный подход», подчеркивается необходимость
исследования объекта с разных сторон комплексно [1]. Оказалось, что с
помощью многоаспектных исследований можно получить более правильные
представления о реальных объектах, выявить их новые свойства, лучше
определить взаимоотношения объекта с внешней средой, другими объектами.
Эти многоаспектные, иначе говоря, комплексные исследования, часто
заменяются термином «системный подход».
Системный подход позволяет лучше увидеть существенные стороны
объекта исследования, подняться на новый уровень осмысления системы в
целом, выйти за рамки «узкого» отношения к ней.
В
настоящее
время
системный
анализ
является
наиболее
конструктивным направлением теории систем. В системном анализе
© Козлов Д.В., 2007
101
102
исследуются только целенаправленные системы, при этом выделяются этапы
Все принципы обладают очень высокой степенью общности. Для
исследований и предлагаются методики выполнения каждого этапа в
транспортно-технологического процесса лесного комплекса эти принципы
конкретных условиях. Здесь широко используются все базовые категории
конкретизируются естественным образом.
общей теории систем: элемент, связь, система, большая система, сложная
Проведение исследования транспортно-технологического процесса по
система, структура, иерархия, декомпозиция системы, модули, информация и
разным причинам (сложность, громоздкость, недоступность и т.д.) обычно
состояния системы, процесс, целенаправленная система и управление [1, 2].
заменяется формальным описанием тех ее особенностей, которые являются
Транспортно-технологический
надо
существенными для целей исследования. Такое формальное описание
рассматривать и как целое, и как состоящее из отдельных частей. Предмет
принято называть моделью. В силу сложности ТТП лесного комплекса
нужно исследовать с точки зрения внутреннего строения и его организации.
возможности натурного эксперимента резко падают. Он становится дорогим,
Сформулируем общие положения (принципы), обобщающие опыт человека
трудоемким,
при исследовании сложных систем [3]:
предпочтительнее работа с моделью.
–
принцип
конечной
цели:
процесс
лесного
абсолютный
комплекса
приоритет
конечной
(глобальной) цели,
–
принцип единства: совместное рассмотрение системы как целого и
принцип связности: рассмотрение любой части совместно с ее
системы
маловариантным.
(явления,
процесса)
ее
Тогда
модели
лишь
те
особенности
системы,
которые
существенны
для
целей
В разработке модели различают три стадии: первую (основную) –
построение модели, вторую – пробную работу с ней, третью – корректировку
принцип модульного построения: полезно выделение модулей в
системе и рассмотрение ее как совокупности модулей,
–
вместо
времени,
рассмотрения.
связями и окружением,
–
Рассмотрение
по
практически всегда несет идею упрощения. При моделировании фиксируются
как совокупности частей (элементов),
–
длительным
и изменение по результатам пробной работы. После этого модель считается
готовой к использованию [3].
принцип иерархии: полезно введение иерархии частей и (или)
Организация
управления
лесопромышленным
производством
ранжирование,
представляет собой многоплановую проблему, которая в значительной
–
степени обусловливается выбором определенного типа структуры управления
принцип функциональности: совместное рассмотрение структуры и
функции с приоритетом функции над структурой,
–
или предшествовавшей организационной структуре предприятия, которая
принцип развития: учет изменяемости системы, ее способности к
развитию, расширению, замене частей, накапливанию информации,
–
ними органических связей, как по горизонтальной линии, так и по
принцип децентрализации: сочетание в принимаемых решениях и
управлении централизации и децентрализации,
–
принцип
неопределенности:
случайностей в системе.
учет
представляет собой совокупность всех его служб и существующих между
вертикальной.
Надлежащая организация иерархических и информационных связей
неопределенностей
и
необходима во всех тех случаях, когда между дирекцией и персоналом,
выполняющим
непосредственную
работу,
существует
промежуточный
104
103
руководящий состав, а также когда имеется возможность осуществить
A к G с одной стороны и от A к Q – с другой стороны, и если службы F и
определенное разделение труда.
P должны войти в непосредственные взаимоотношения по какому-либо
Для лесопромышленного производства характерной будет являться
вопросу, то при нормальных условиях они должны осуществить это через
линейная структура управления. Линейную систему управления можно
своего общего руководителя A . При этом информация должна будет пройти
представить как последовательный ряд руководящих работников, идущий от
из F в E , D , C , B и A и спуститься из A в P . Проще и быстрее этот
высшей власти к работникам, стоящим на низших ступенях. Линейная
вопрос может быть решено на основе непосредственного согласования между
структура управления представляет собой результат давления, оказываемого
руководителями P и F .
по направлению к низу. В линейной системе управления сообщения,
исходящие
от
высшего
руководителя
и
адресуемые
ему,
следуют
иерархическим путем, проходя через все ступени системы управления.
Линейная система управления обеспечивает единство руководства.
Таким образом, прохождение иерархического пути при нормальных условиях
обеспечивается для любой передачи сверху вниз (распоряжения или
информация) или снизу вверх (всякого рода справочные материалы,
предложения, представления на утверждение или запросы об информации).
Обычно передача по иерархии управления распоряжений, информации
или представления на утверждение должна пройти через все структурные
Рис. Схема управления лесопромышленным предприятием
ступени управления, не пропуская ни одну из них, для обеспечения
Для соблюдения принципа системы управления достаточно того,
дисциплины и единства руководства. В некоторых случаях передача по
чтобы
иерархическому пути не эффективна, так как приводит только к одним
непосредственные взаимоотношения, и чтобы в каждом частном случае они
неудобствам. Она создает опасность возникновения искажений, замедляет
осведомляли своих линейных начальников о предпринятых действиях.
весь процесс и требует значительных затрат по времени и материальных [4].
F
и
P
были уполномочены в общем плане вступать в
Совершенно ясно, что это возможно только в случае наличия
Однако, поскольку существует много операций, успех которых зависит
согласования между F и P . Если бы P отказался на добровольных началах
от быстроты их исполнения, возникает необходимость согласования
вступать во взаимоотношения с F , вопрос должен быть передан общему
соблюдения принципов иерархии управления с необходимостью обеспечения
начальнику ( A ) и тем самым был восстановлен иерархический путь.
надлежащей быстроты передачи.
Если
систему
управления
Никакие взаимоотношения не могут быть установлены между
лесопромышленным
предприятием
различными уровнями как по одной и той же линии, так и по двум различным
представить схематически (см. рисунок) в виде двойной лестницы, идущей от
линиям. Определенно, что между D и F не должно существовать никаких
106
105
взаимоотношений, не проходящих через E . Точно так же между E и P – не
предприятии, бывают непосредственно связаны друг с другом. Они
проходящих через O . По существу, это означало бы отрицание принципа
производятся из одних и тех же сырьевых материалов, на основе применения
единства руководства.
одних и тех же методов производства или предназначаются для одной и той
Необходимо
отметить,
что
линейная
структура
управления
в
же клиентуры.
В действительности ни на одном из реально существующих
зависимости от принципа, по которому происходит разделение на отдельные
ступени всей системы управления, может иметь несколько типов структур.
Структура без специализации. Такая структура разделяется по
лесопромышленных предприятий не может быть практически осуществлен
только какой-то один вид подразделения его деятельности. Так, часто на
уровне цеха будут иметь место подразделения по количественному принципу,
численности и территориальному принципу.
Структура по численности управленческого персонала. В этом случае
на уровне производства – территориальные подразделения. В пределах
руководителю предприятия подчиняется начальник цеха, которому, в свою
предприятия или центрального аппарата управления будет осуществляться
очередь, подчиняется мастер или какое-либо должностное лицо, заменяющее
подразделение по функциям и, наконец, подразделение по видам продукции
его, руководящее действиями рабочих. В действительности такое чисто
будет «наслаиваться» на все эти виды подразделений, будучи очень
количественное подразделение чаще всего встречается на уровне цеха, где
незначительным внизу, в цехах, и очень сильным наверху, в администрации
мастера одной и той же квалификации дают распоряжения одного и того же
предприятия.
Таким образом, в пределах общего типа единой структуры управления
характера группам рабочих, выполняющих одну работу.
Структура по территориальному принципу. Предприятие имеет
можно
встретить
различные
некоторое число одинаковых производственных подразделений. Каждое
используемых
подразделение управляется начальником, на которого возложено выполнение
потребностей предприятия.
для
лучшего
структурных
обеспечения
принципов,
действительных
Но каковы бы ни были эти вариации, структура управления
части задач по организации и координации, осуществляемых руководителем
лесопромышленными предприятиями всегда соответствует рассмотренным
предприятия.
Вместе с названными структурами существуют структуры разделения
выше основным принципам.
по специализациям (функциям). В данном случае руководитель предприятия
может иметь в своем подчинении людей, отвечающих за коммерческую
деятельность,
совместно
видоизменения
производство,
финансовую
деятельность,
снабжение
производства и т.д., каждый из которых может иметь, в свою очередь, своих
собственных помощников, которые также могут быть соответствующим
образом специализированы.
Кроме того, существует разделение структуры по видам продукции.
Чаще всего различные виды продукции, изготавливаемые на одном и том же
Библиографический список
1
Гуров, С.В. Моделирование систем [Текст] / С.В. Гуров, М.Л. Герасин.
Сыктывкар, 2001. – 251 с.
2
Лившиц,
В.Н.
Системный
анализ
экономических
процессов
на
транспорте [Текст] / В.Н. Лившиц, – М.: Транспорт, 1986.
3
Советов, Б.Я. Моделирование систем [Текст] / Б.Я. Советов, С.А.
Яковлев. – М.: Высшая школа, 1985.
108
107
4
Дж., Обер-Крие Управление предприятием [Текст]. – М.: Прогресс, 1973
В процессе проведения исследований ножи устанавливались под
углами резания 35 °, 40 °, 45 °, 50 °, 55 °, 60 °, 65 °. Было замечено, что при
УДК 630*165.6
угле резания 35 ° при всех высотах заполнения ковша грунт перемещался в
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
СКРЕПЕРОВ С ПЕРЕМЕННЫМ УГЛОМ РЕЗАНИЯ
основном в заднюю часть ковша. При угле резания 65 ° грунт смещался в
основном в переднюю часть ковша.
В.Н. Макеев, Г.В. Жданов
При этом задняя часть ковша оставалась незаполненной. При копании
Воронежская государственная лесотехническая академия
грунта под углами резания 45 °, 50 °, 55 ° очертания грунта занимали
На данный момент в лесной промышленности остро стоит вопрос
создания новых или модернизации уже существующих конструкций ковшей
скреперов. Это происходит из-за того, что существующие скреперы зачастую
не удовлетворяют условиям применения их в лесном комплексе. Современная
конструкция
должна
обеспечивать
в
первую
очередь
высокую
производительность скрепера, т.е. позволять максимально заполнять ковш
грунтом, при минимальных затратах энергии, необходимой для копания.
Немаловажной является и универсальность скрепера. Не будем забывать о
том, что в лесном комплексе встречаются различные типы грунтов, и новая
конструкция должна позволить производить землеройно-транспортные
работы в условиях любого грунта не приведя при этом к потере
производительности. Также скрепер, который должен применяться в
условиях лесного комплекса, должен быть прицепным. Это связано с
сезонностью применения скреперов при строительстве лесовозных дорог, а
использование прицепного скрепера, позволит использовать тягач при
проведении других работ. Одним из решений сложившейся проблемы
представляется применение в условиях лесного комплекса скреперов с
переменным углом резания.
При исследованиях рабочего процесса копания грунта скреперами в
условиях лесного комплекса были проведены опыты по разработке грунта
режущими ножами, установленными с разными углами резания [1].
© Макеев В.Н., Жданов Г.В., 2007
промежуточные положения. Если продолжать наполнение ковша после
достижения грунтом профилей, которые получаются при данных углах
резания, то в конце концов удавалось произвести заполнение грунтом до
полной вместимости и даже с «шапкой», но при больших значениях силы
тяги.
Стоит отметить, что при малой высоте заполнения (0,5 м) в начальной
стадии наименьшее сопротивление наблюдается при угле резания 35 °. При
высоте заполнения 0,9 м наименьшее сопротивление копанию при угле в 50 °,
а при высоте 1,1 м такое наименьшее значение наблюдается при угле резания
65 °.
Если копать грунт постоянном угле резания в 65 °, то при малых
высотах заполнения такое копание нецелесообразно, так как при этих высотах
заполнения наблюдается увеличенное по сравнению с другими углами,
сопротивление копанию.
Копание грунта при угле резания в 35 ° наиболее целесообразно с
точки зрения силовых показателей, но недостаточно хорошо с точки зрения
наполняемости емкости ковша, так как в процессе копания передняя часть
ковша почти не заполняется.
Учитывая сказанное можно сделать вывод о том, что наиболее
правильно при копании грунта изменять угол резания таким образом, чтобы в
начале копания этот угол был минимальным, а в конце заполнения –
максимальным, порядка 60…65 °. Современные конструкции скреперов не
110
109
обеспечивают желаемого изменения угла резания с точки зрения процесса
Угол резания можно изменять и при использовании конструкции
заполнения. Традиционные скреперы по кинематике механизма в начале
совкового рабочего органа, установленного на заслонке (рис. 2) [3]. Копание
заполнения копают грунт на максимальной глубине с наибольшим углом
грунта таким скрепером производится в два этапа. Во время первого этапа,
резания, что явно противоречит результатам исследований.
когда копание грунта производится основными ножами, то они должны иметь
Особенно необходимым является регулирование угла резания при
угол резания 30…35 ° во время второго этапа, когда сопротивление копанию
разработке связных грунтов (речь в первую очередь идет о лесных грунтах),
становится значительным, закрывают заслонку и переходят на копание грунта
имеющих устойчивую стружку, которую можно направлять по траектории
совковым режущим органом. Ножи совкового рабочего органа должны иметь
наименьших
угол резания 60…70 °.
сопротивлений.
Для
лучшего
обеспечения
необходимой
траектории движения стружки нож ковша должен иметь длину, достаточную
для формирования стружки и ее частичного уплотнения.
На рис. 1 показана схема ковша скрепера с переменным углом резания
[2]. У такого скрепера подножевая плита с ножами 1, выполнена
закрепленной шарнирно к днищу ковша, с возможностью изменения угла
резания в пределах 35…70 °. По бокам поворотной части подножевой плиты
закреплены
рычаги
2,
которые
могут
поворачиваться
с
помощью
гидроцилиндров 3, установленных с каждой стороны ковша. Управляя
работой гидроцилиндров можно изменять значения угла резания в желаемых
пределах.
Рис. 2 Схема скрепера с двухсекционным ковшом
Это оказывается возможным, если использовать установку совкового
режущего органа на активной заслонке. При этом во время второго этапа
копания грунта можно изменить угол резания совком за счет работы
гидроцилиндров. Причем второй этап копания начинают совком при
минимальном угле резания 35…40 °, а затем гидроцилиндрами постепенно
Рис. 1 Схема ковша скрепера с переменным углом резания
наклоняют тело заслонки вперед, передвигая цапфы крепления заслонки в
112
111
крайнее левое положение. Совковый орган должен иметь угол резания
УДК 630*68
ПРИНЦИПЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
65…70 °.
Анализируя две вышеописанные конструкции скреперов с переменным
ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ – ОСНОВНОЙ
углом резания, можно сделать вывод о том, что обе конструкции
КРИТЕРИЙ СОЗДАНИЯ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ
удовлетворяют условиям применения скреперов в лесном комплексе, которые
ИНФОРМАЦИОННО-ОПЕРАТИВНОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО
мы выдвинули в начале. И скрепер с переменным углом резания, и скрепер с
УПРАВЛЕНИЯ
двухсекционным ковшом обеспечивают максимальную загрузку ковша
В.Н. Макеев, Д.В. Козлов
скрепера грунтом. Оба скрепера могут применяться в условиях различных
Воронежская государственная лесотехническая академия
грунтов. Но остается не рассмотренным такой немаловажный факт, как
себестоимость этих скреперов. Здесь стоит отметить, что конструкция
скрепера с двухсекционным ковшом более сложна в исполнении и требует
большего капиталовложения, также время, затрачиваемое на загрузку
скрепера с двухсекционным ножом, больше, чем время, затрачиваемое на ту
же процедуру у скрепера с переменным углом резания. Все это позволяет
сделать вывод о том, что в лесном комплексе наиболее целесообразным
является применение прицепных скреперов, у которых ковш имеет
Принципы, обеспечивающие надлежащую организацию управления
лесопромышленным производством, могут быть сведены к следующим [1]:
эффективность; ограничение числа подчиненных у одного руководителя;
разделение
труда;
необходимость
определения
функций;
принцип
ступенчатости управления; принцип исключительности: любой начальник
должен иметь право принимать самостоятельные решения, относящиеся к
оперативному управлению вверенным ему подразделением, передавать на
более высокий уровень системы управления решение вопросов, носящих
переменный угол резания.
исключительно важный принципиальный характер для деятельности всего
Библиографический список
предприятия; единство подчинения; единство управления; ответственность
1. Борисенков, В.А, Кацин В.А. Влияние угла резания на процесс
руководящих
наполнения скрепера [Текст] / В.А. Борисенков, В.А. Кащин // Повышение
правильного соотношения между централизацией и децентрализацией, а
эффективности использования машин в строительстве: Межвуз. сб. трудов
также между функциями); гибкость; непрерывность; удобство управления.
ЛИСИ, 1978.
(управленческих)
работников;
равновесие
(обеспечение
Этот перечень не должен рассматриваться как исчерпывающий, так
3
2. А.с. 889802 СССР, МКИ Е 02F3/64. Скрепер [Текст] / Борисенков В.А.
как, по-видимому, всегда имеется возможность нахождения каких-то новых
(СССР).- №2897275/29-03; Заявлено 21.03.80 ; Опубл.25.12.81, Бюл. № 46.
принципов.
5
3. А.с. 1633060 СССР, МКИ Е 02F 3/64. Скрепер [Текст] / Борисенков В.А.,
Правильная
организация
управления
лесопромышленным
Деревянко О.Э. (СССР).- №4100721/29-03; Заявлено 05.08.86; Опубл.
производством должна обеспечивать надлежащее осуществление связей на
07.03.91, Бюл. № 9.
предприятии. Она должна создать условия для достижения основных целей
предприятия при наименьших затратах. Организация управления должна
© Макеев В.Н., Козлов Д.В., 2007
113
114
обладать большой гибкостью и быть приспособлена к личным особенностям
вместе с ним для того, чтобы соответствовать его основной цели, задачам и
работников управления [2].
потребностям [3]. Еще одним важнейшим качеством организации системы
Организация управления может ставить перед собой цели достижения
управления является ее гибкость.
нормальных деловых взаимоотношений на предприятии с точки зрения
С точки зрения подхода к разработке организации системы управления
создания хороших человеческих отношений. Очень важно иметь в виду, что
необходимо полностью сохранить все возможности для внесения в нее
проблема хороших взаимоотношений оказывает достаточно значительное
изменений, которые могут оказаться необходимыми в связи с развитием или
влияние на эффективность системы управления.
расширением предприятия, изменением общей конъюнктуры, изменением
Задачи обеспечения эффективности системы управления требуют
создания достаточного числа служб для достижения целей, стоящих перед
лесопромышленным
предприятием.
Эти
задачи
требуют
разработки
методов производства, коммерческих методов, методов информации, методов
управления, методов подготовки кадров и т.д.
Последний
вопрос
заключается
в
приспособлении
структуры
соответствующей документации. Необходимо также обеспечить получение в
управления к личным особенностям руководящих работников. Здесь можно
этом направлении статистических данных. Большинство этих операций
охарактеризовать две тенденции. Первая – когда структурная организация
требуют определенных затрат.
предприятия должна быть приспособлена к тем руководящим кадрам,
Проблемы, связанные с затратами, на реализацию системы управления
которыми располагает данное предприятие, а вторая, наоборот, когда
являются гораздо более важными и сложными, чем это можно предполагать,
структура организации управления должна строиться в соответствии с
так как затраты должны рассматриваться в двух аспектах: с точки зрения
целями
прямых затрат и косвенных. Затраты не должны исчисляться, принимая во
подготавливаться в соответствии с потребностями установленной структуры.
предприятия
и
конкретные
лица
должны
подбираться
или
внимание одни только прямые расходы или непосредственные издержки. При
При любой структуре системы управления лесопромышленным
исчислении суммарных затрат на систему управления необходимо учитывать
предприятием, какова бы она ни была, всегда действуют два правила,
также и получаемую экономию.
относящиеся к «вееру» руководства (число подчиненных у руководителя) и к
Другой аспект эффективности организации системы управления
заключается в приспособлении ее к основным целям, стоящим перед
предприятием.
В зависимости от размеров, целей, характера руководства организация
длине иерархической линии (число ее звеньев).
Большая часть руководителей лесопромышленных предприятий и
руководящих работников высшего уровня делит свое время между тремя
видами занятий:
системы управления может быть централизованной или нет, может требовать
– оперативное управление – этот вид занятий должен быть
создания исследовательских служб или обойтись без них, может отличаться
максимально сокращен с помощью надлежащей организации управления и
строгой дисциплиной или более гибкой системой.
достаточной
Любое лесопромышленное предприятие постоянно находится в
состоянии развития, и организация системы управления должна развиваться
децентрализации
определенных связей);
(что
может
потребовать
установления
116
115
– сосредоточенное обдумывание крупных проблем, стоящих перед
предприятием;
Установление оптимального количества звеньев системы управления
непосредственно связано с проблемой ограничения числа подчиненных,
– получение или, наоборот, передача различных сообщений в
процессе прямых контактов с подчиненными.
относящихся к одному и тому же начальнику, и решение одной проблемы
препятствует решению другой. Они находятся как бы в противоречии друг с
При нормальных условиях руководитель любого ранга должен иметь
другом.
контакты со своими подчиненными. Чем больше подчиненных, тем чаще
Третий принцип организации эффективной системы управления –
приходится вступать в контакты с ними и тем самым больше на это
принцип единства подчинения. Он заключается в следующем: исполнитель
затрачивается времени. Это может привести к тому, что руководитель не
должен получать приказ, относящийся к какому-либо действию, только от
сможет
одного руководителя.
уделять
достаточно
внимания
выполнению
других
своих
обязанностей.
Двойственность
подчинения
(часто
имеющая
место
в
Руководитель лесопромышленного производства может иметь тем
лесопромышленном производстве) чаще всего представляет собой результат
большее число подчиненных, чем более однородны проблемы, которыми он
отсутствия определения или точного ограничения полномочий каждого из
занимается. Из этого следует, что число подчиненных должно быть меньшим
руководителей. Отсюда видно, какое важное значение имеет соблюдение
на уровне администрации предприятия и более значительным на нижних
принципа единства подчинения, формулировка которого может быть
уровнях управления.
уточнена следующим образом: не следует допускать наличия двух лиц,
Однако этот принцип администрирования, нашедший всеобщее
имеющих одинаковые полномочия и прерогативы [4].
признание в теории, не всегда выдерживается на практике. Фактическое
Одним из средств недопущения такого положения является подробное
число подчиненных у одного руководителя, как правило, превышает их
описание ответственности каждого руководящего работника в положении об
число, предусматриваемое теорией. Объясняется это главным образом
организации системы управления лесопромышленным предприятием.
неудобствами,
связанными
с
необходимостью
прохождения
многоступенчатой системы управления.
Второй принцип надлежащей организации системы управления
заключается в том, чтобы она (система управления), начиная от руководителя
и до непосредственного исполнителя, не содержала слишком много звеньев.
Разработка структуры организации системы управления представляет
собой сложную, длительную и весьма тонкую операцию. Методы, которых
следует при этом придерживаться, могут варьироваться в зависимости от
проблем, стоящих перед данным лесопромышленным предприятием.
Библиографический список
В самом деле, чем большим количеством звеньев характеризуется система
управления, тем более длительной оказывается передача информации снизу
доверху и передача распоряжений и всякого рода воздействий руководителя
сверху вниз и тем больше оказывается реальной опасность искажения
информации и распоряжений в процессе такой передачи.
1. Рихтер
Клаус-Юрген
Статистические
методы
в
транспортных
исследованиях [Текст]. М.: Транспорт, 1982.
2. Ли Э. Б. Основы теории оптимального управления [Текст]: / Э. Б. Ли, Л.
Маркус М: Наука, 1972. – 574 с.
117
3. Алябьев,
В.И.
Организация
118
автоматизированного
управления
Стремление к снижению первой составляющей затрат влияет на выбор
лесопромышленным производством [Текст] / В.И. Алябьев, В.К. Курьянов,
типа подвижного состава и снижение общего пробега всех его единиц –
В.Н. Харин. – Воронеж: ВГЛТА, 1999. – 196 с.
сокращение так называемых порожних пробегов. Стремление к снижению
4. Дж. Обер-Крие. Управление предприятием [Текст]. – М.: Прогресс, 1973.
второй составляющей ведет к уменьшению количества единиц подвижного
состава, привлеченного к выполнению задания по вывозке, и к выбору
УДК 621.396.99
наиболее экономичных его единиц.
ОБ ОПТИМИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВОГО ПРОЦЕССА
ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
уменьшение количество кубических метров древесины «на колесах», т.е.
З.Н. Нахаев, А.С. Сушков
груза, находящегося в процессе транспортировки, за счет увеличения
Воронежская государственная лесотехническая академия
Оптимизацией
транспортно-грузовых
процессов
можно
скорости движения и сокращения маршрутов вывозки древесного сырья
считать
действия, ведущие к минимизации общих затрат труда, необходимых для
реализации планируемого объема перевозок (вывозки) при существующей
дорожной сети лесопромышленного предприятия [1]. Если принятые на
какой-то определенной период времени цены адекватно отражают общие
затраты труда, необходимого для выполнения задания вывозки древесины,
роль критерия оптимизации будут выполнять полученные затраты на
выполнение названной операции в денежном выражении.
Эти затраты в общем виде являются суммой четырех составляющих:
–
эксплуатационных расходов на транспортировку (перевозку),
включающие стоимость израсходованных в период выполнения конкретного
задания ценностей (бензин, масла и т.д.);
–
амортизации и приведенных капиталовложений в использованные
транспортные средства;
–
отчислений от стоимости оборотных средств, связанных с
транспортировкой (перевозкой) древесины;
–
амортизации и приведенных капиталовложений в принимаемые
погрузочно-разгрузочные устройства.
© Нахаев З.Н., Сушков А.С., 2007
Стремление к минимизации третьей составляющей влияет на
(хлыстов, деревьев и т.д.).
И, наконец, стремление к минимизации четвертой составляющей ведет
к уменьшению количества погрузочных средств на лесосеке, к увеличению
коэффициента использования разгрузочно-погрузочных средств на лесном
складе и к выбору наиболее экономичных погрузочно-разгрузочных машин и
механизмов. Разумеется, влияние отдельных составляющих зависит от доли
их в общих затратах и является функцией цен на горюче-смазочные
материалы, подвижной состав, погрузочно-разгрузочные устройства и груз
(древесину).
Основными
составляющими
транспортно-грузового
процесса
лесопромышленного производства, от которых зависит и в первую очередь
эффективность его функционирования, являются транспортные средства и
погрузочно-разгрузочные устройства. В связи с этим, улучшение работы ПТУ
путем перевода их на систему автоматизированного группового управления
(САГУ), безусловно, будет сказываться на работе всей транспортно-грузовой
системы предприятия, т.е. повышение производительности ПТУ значительно
повысит интенсивность обслуживания ими транспортных средств.
Предварительную оценку эффективности оптимизации транспортногрузового процесса за счет внедрения САГУ погрузочно-разгрузочных
120
119
устройств
можно
произвести
установлением
оптимального
значения
коэффициента загрузки процесса или коэффициента использования ПТУ по
простоя, как ПТУ, так и подвижного состава были бы минимальными, очень
подробно было изложено ранее.
По нашему мнению, наиболее полно и достаточно глубоко уровень
времени. Известно, что из-за специфических особенностей предмета труда
(дерево, хлыст и т.д.), продолжительность выполнения грузовых операций с
оптимизации
каждой
лесопромышленного
производств будет отражать коэффициент эффективности, представляющей
производства зависит от рода груза, способа и качества погрузки его на
собой отношение затрат, связанных с удовлетворением потребностей
подвижный состав, самой транспортной машины и является величиной
предприятия в перевозки лесных грузов к фактическим затратам, т.е.
транспортной
единицей
в
условиях
транспортно-грузовых
λ,
а
интенсивность
обслуживания
его
погрузочно-разгрузочными
устройством, как μ , то соотношение Equation Section 1
являться
коэффициентом
(1)
загрузки
или
коэффициентом
использования ПТУ, по времени. При этом всегда α < 1 , так как в противном
случае в стохастическом транспортно-грузовом процессе стационарного
состояния
всей
характеризует
системы
прежде
не
существует.
всего
степень
где
(2)
К э – коэффициент эффективности транспортно-грузовых процесса;
С т – рациональная (оптимальная) себестоимость транспортирования
древесины, тыс. руб/м3;
λ
α=
μ
будет
лесопромышленных
К э = ( С т + S n ) Q ( C m + S n ) Q + ΔC ,
стохастической [2]. Если обозначить, например, интенсивность прибытия
лесовозного транспорта на нижний склад предприятия в единицу времени как
процессов
Параметр
(показатель)
использования
α
погрузочно-
Sn –
рациональная
(оптимальная)
себестоимость
погрузочно-
разгрузочных работ, тыс. руб/м3;
Q – объем работ, выполненный транспортно - грузовым комплексом
предприятия, м3;
ΔC – дополнительные затраты, связанные с несоблюдения графика
движения, нерациональным использованием подвижного состава,
разгрузочного устройства по времени, т.е. представляет собой долю времени,
повышением
себестоимости
транспортирования
в течение которого погрузочно-разгрузочное устройство занято выполнением
разгрузочных работ и другими причинами тыс. руб.
и
погрузочно-
Задача измерения эффективности оптимизации транспортно-грузового
грузовых операций.
Величина α оказывает большое влияние на экономическую сторону
процесса сводится к определению необходимых ресурсов для достижения
лесопромышленных
цели, поставленной на определенном иерархическим уровне управления, и
производств. С увеличением α сокращаются издержки от простоя подъемно-
измерению объема использованных ресурсов, выделяемых для этой цели. На
транспортных устройств, но резко увеличивается издержки от простоя
основе сопоставления фактических затрат с оптимальными можно определить
транспортных средств в ожидании начала грузовых операций и наоборот.
степень эффективности одного варианта организации транспортно -
Установление оптимального значения величины α , при котором издержки от
грузового процесса в сравнении с другими вариантами.
(эффективность)
транспортно-грузовых
процессов
122
121
Комплексным
подходом
к
установлению
коэффициента
глобальное потепление, изменение климата – все это является следствием
эффективности оптимизации транспортно – грузовых процессов является
деятельности человека. Одним из элементов, поддерживающим стабильность
синтетическим показателем, обладающим большой емкостью. Он позволяет
природных условий, являются лесные насаждения, которые интенсивно и
оценить и анализировать влияние условий организации вывозки древесины на
бездумно уничтожаются по всей планете.
эффективность транспортно – грузового процесса, учитывать не только
эффективность
разгрузочных
использования
устройств,
но
подвижного
и
состава
количество
и
погрузочно-
перевезенного
груза,
Четверть
мировых
лесных
ресурсов
принадлежит
России,
и
пользование этим богатством осуществляется не лучшим образом. Так,
вследствие
спада
в
лесозаготовительной
отрасли,
объемы заготовок
своевременность его доставки, степень потерь и повреждения при его
сократились в 3…4 раза по сравнению с объемами в советский период
транспортировки, рациональность вывозки древесины и рациональность
истории нашей страны. При этом должно было наблюдаться прекращение
эксплуатируемого подвижного состава, и другие факторы.
проблемы «опустынивания», а происходит обратное. Какие же факторы
Таким образом, оценка эффективности оптимизации транспортногрузового процесса связаны с определением рациональных значений
параметров его с учетом фактических затрат, связанных с выполнением
влияют на уменьшение площадей занятых лесом в некоторых регионах
России?
Во-первых, лесопользование ведется со значительными потерями
древесины и недорубами (до 5 млн м3). Наряду с экономическим ущербом,
данного транспортно-грузового процесса.
это приводит к захламлению лесов, создает дополнительную пожарную
Библиографический список
опасность, способствует возникновению очагов вредителей. Более всего
1. Алябьев,
В.И.
Оптимизация
производственных
процессов
на
лесозаготовках [Текст]. – М.: Лесн. пром-сть. 1977.
2. Макеев, В.Н. Основы моделирования и оптимизации транспортногрузовых процессов лесопромышленного производств [Текст]. – Воронеж.:
ВГЛТА. 1995.
оставлено древесины на лесосеках Сибири и Дальнего Востока. С переходом
к рыночным отношениям, с изменением форм собственности значительно
увеличилось количество лесопользователей и возрос ущерб, причиняемый
нарушителями
лесного
законодательства.
Распространенный
характер
получили случаи вывоза за рубеж лесоматериалов и продажа их по ценам
ниже мировых. Поданным МВД России, ежегодно предотвращается
УДК 630*611
ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ
ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
А.С. Опойков, И.А. Сидельников, Р.А. Щеглов
Воронежская государственная лесотехническая академия
Экологические проблемы для человечества в последние годы
приобретают катастрофический характер. Загрязнение окружающей среды,
© Опойков А.С., Сидельников И.А., Щеглов Р.А., 2007
незаконный вывоз за рубеж до 150 тыс. м3 леса и пиломатериалов.
Государственная лесная охрана выявила, что число случаев незаконных
порубок по России увеличилось в 2,8 раза по сравнению с 1992 годом, а
объем незаконно срубленной древесины – в 1,3 раза. Так, по данным органов
госконтроля за лесами в республиках, краях, областях и автономных
образованиях,
использование
лесосырьевых
ресурсов
совместными
предприятиями, товариществами, акционерными обществами и другими
123
предпринимательскими
структурами
124
ведется
неудовлетворительно.
В
Приморском крае, например, по результатам освидетельствования мест рубок
3
лесозаготовителями брошено на лесосеках 95 тыс. м , в Томской области –
3
146 тыс. м древесины.
авиационной
техники
становится
исключительно
дорогостоящим
мероприятием, требующим больших материальных затрат.
Авиационная охрана лесов от пожаров осуществляется на площади
770 млн га (из 1,18 млрд га лесного фонда). На площади около 400 млн га
Во-вторых, заготовленная древесина поставляется на экспорт, в
активная борьба с лесными пожарами вообще не ведется. Следствие пожаров
основном в круглом виде, преимущественно хвойных пород. Вскрыты факты
в северных регионах – исчезновение ягельных угодий, что способствует
незаконного экспорта древесины с использованием поддельных копий
массовой миграции и сокращению численности диких животных.
лесорубочных
билетов,
выданные
комплексными
предприятиями
В-шестых, радиоактивное загрязнение земель лесного фонда в
Рослеспрома (Приморский край, Томская область), незаконной заготовки,
результате ядерных аварий и испытаний ядерного оружия выявлено на
скупки, контрабандной вывозки корней и семян редких и исчезающих видов
площади более 3,5 млн га. Из них: в Чернобыльской зоне – 1,0 млн га; в
растений (женьшень, элеутерококк и другие).
Уральском регионе – около 0,5 млн га; в Томской области – более 10 тыс. га,
В-третьих, положение усугубляется отсутствием правовой защиты
в зоне влияния ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, в
работников гослесоохраны от посягательств лесонарушителей на их жизнь,
Алтайском крае – 2 млн га. На этой территории действует более 140 лесхозов,
здоровье и имущество. Отсутствие централизованных бюджетных средств,
380 лесничеств. В 103 лесных поселках проживают 83,8 тысячи работников
невыделение их Минфином России на приобретение служебного оружия не
лесного хозяйства и членов их семей. Лес обладает способностью прочно
позволяет
удерживать радионуклиды, предотвращая тем самым их вынос за пределы
обеспечить
должностных
лиц
гослесоохраны
средствами
загрязненной
самообороны.
В-четвертых, количество создаваемых защитных лесонасаждений для
повышения плодородия почв России должно составлять около 14 млн.га, а
фактически это значение в 5 раз меньше.
территории.
Вместе
тем
загрязненные
леса
являются
источником вторичного радиоактивного загрязнения территорий при лесных
пожарах в связи с переносом радионуклидов на большие расстояния.
В-седьмых, в Российской Федерации около 2,5 млн малых рек, которые
В-пятых, лесные пожары наносят большой ущерб лесным ресурсам и
формируют ресурсы, водный и гидрохимический режимы средних и крупных
окружающей среде России. В районах Сибири и Дальнего Востока они часто
рек, определяя их экологическую специфику, создают уникальные природные
носят глобальный характер.
ландшафты,
За последние пять лет в лесах России возникло 122,8 тыс. лесных
пожаров, которыми пройдено 5,1 млн га лесной площади. Сгорело и
3
повреждено древесины на корню 132,1 млн м и уничтожено заготовленной
3
поддерживая
перераспределение
влаги.
в
них
С
ростом
устойчивое
равновесие
экономического
или
потенциала
увеличивается объем безвозвратного водопотребления из малых рек, которые
в центральных и южных районах России достигают 60 % их суммарных
древесины 0,3 млн м . Традиционные меры борьбы при больших расстояниях
водных ресурсов в средний по водности год и 90 % – в засушливый. Как
и бездорожье не приносят желаемых результатов. Привлечение же для
известно, нет леса, нет и рек, особенно малых, у которых тесная связь
наблюдения за состоянием пожарной обстановки в лесах на правах аренды
формирования стока с ландшафтом бассейна. Это обусловило необычайную
126
125
Увеличение
фонда, то есть экологическая, экономическая и технологическая доступность
распаханности земель, отставание почвозащитных мероприятий и распашка
лесов. Это неоднократно приводило к истощению лесов на локальных
до уреза воды привели к развитию эрозионных процессов на больших
территориях, приводящему к значительному экономическому ущербу, а
площадях бассейнов малых рек, заилению русел, прудов и водохранилищ. Из-
иногда к катастрофическим последствиям.
уязвимость
рек
при
интенсивном
освоении
водосбора.
за резко возросшей антропогенной нагрузки на малые реки происходит их
В горных лесах Сибири, исходя из их повышенной экономической
интенсивная деградация, Состояние многих рек, особенно европейской части
значимости, хозяйство необходимо вести на принципах особого режима
России, катастрофическое – их сток снизился более чем наполовину, качество
природопользования, что неизбежно отразится на размере ежегодной
воды неудовлетворительное, многие из них полностью прекратили свое
расчетной лесосеки. Возрасты рубок по основным древесным породам
существование.
Сибири – сосне и лиственнице –занижены, что искусственно завышает
В этой связи важным мероприятием является облесение долин и пойм
рек и логов. В районах с высокой распаханностью бассейнов особое
площади эксплуатационного фонда и расчетную лесосеку, приводит к
скрытому перерубу ее.
внимание необходимо уделить созданию водоохранных и почвозащитных
Размер расчетной лесосеки по Сибири завышен минимум в два раза.
насаждений на склонах, в долинах, поймах рек, прирусловых участках. Как
Количественная и качественная оценка лесных ресурсов в лесах Сибири
уже
кажется
очень несовершенна. Система организации лесного хозяйства и управления
некорректной. По данным государственного учета лесного фонда, за 15 лет
лесами в Сибири не соответствует современным условиям и требует
площадь покрытых лесом земель, например Сибири, увеличились на 18,4 млн
пересмотра.
отмечалось,
на
первый
взгляд
постановка
проблемы
3
га, а общий запас древесины – на 1,5 млрд м . Не уменьшились и площади
спелых и перестойных насаждений, несмотря на их интенсивную рубку.
В-восьмых,
локальное
промышленное
атмосферное
загрязнение
вызывает гибель лесов в районах работы предприятий черной и цветной
Для правильного лесопользования должна определяться расчетная
металлургии. Наиболее яркий пример – работа Норильского горно-
лесосека. Современная ежегодная расчетная лесосека в тех же лесах Сибири
металлургического комбината. Выбросы двуокиси серы с примесью тяжелых
осваивалась не более чем на 36 %. Площадь хвойных древостоев не
металлов превышают 2 млн т в год. Следствие – полностью погибшие леса на
уменьшилась. Таким образом, официальная статистика не дает повода для
площади свыше 300 тыс. га, поврежденные на площади 500 тыс. га, причем
беспокойства. Неудивительно, что многими специалистами делается вывод о
вся площадь воздействия атмосферных загрязнителей не изучена из-за
возможности увеличения заготовок леса в Сибири более чем вдвое. Однако
отсутствия у Восточно-Сибирского лесоустроительного предприятия средств
исследования ученых Института им. Сукачева (Красноярск) не позволяют
на проведение работ. Крайне напряженная ситуация вследствие выбросов
согласиться с такими оценками.
комбината «Североникель», «Печенганикель» на Кольском полуострове.
Основные выводы исследований таковы: В основу определения
Как
российские,
так
и
зарубежные
представители
лесной
расчетной лесосеки положены не всегда достоверные лесоучетные данные.
промышленности видят выход из кризиса в программах восстановления
При официальных расчетах не учитываются реальные возможности лесного
объемов заготовок за счет интенсификации использования остатков
127
128
сохранившихся лесов в уже освоенных районах. Экономическая и социальная
эффективность
этих
программ
весьма
сомнительна,
негативные
УДК 621.432
ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОИСШЕСТВИЯ С УЧАСТИЕМ
экологические эффекты их реализации очевидны. При относительно
АВТОПОЕЗДОВ
небольшой площади непосредственного уничтожения лесного покрова
Д.Д. Репринцев, В.В. Белозоров, С.В. Ожерельев
(обычно несколько процентов) промышленное освоение вызывает нарушения
Воронежская государственная лесотехническая академия
ряда компонентов лесных экосистем на несравнимо больших площадях.
Например,
после
проведения
геологоразведочных
работ
численность
охотничьих видов животных и птиц не восстанавливается десятки лет.
Соболь уходит от новых железнодорожных трасс на десятки километров.
Следует учитывать также и большое косвенное влияние – благодаря росту
частоты
пожаров,
связанному
с
проникновением
человека
в
ранее
ненаселенные лесные массивы. Огромна роль промышленного освоения в
разрушении социальной сферы местного населения. Для ряда малых народов
это заканчивается вымиранием.
Таким образом, спасение лесных массивов России является одной из
важнейших задач современности. Ведь только за счет правильного освоения
лесов, качественной переработки получаемой древесины, Россия могла бы
процветать, что показывает опыт Финляндии. Но для этого требуется воля
власти, и конечно, значительные денежные средства. Однако ни того, ни
другого не наблюдается, и мы наблюдаем парадоксальную ситуацию: страна
богата лесом, а экономический эффект от пользования им получают
сопредельные страны, в основном Китай, Финляндия, Швеция и др.
Современная
наука
о
безопасности
дорожного
движения
рассматривает автопоезд, водителя и среду перемещения (дорога с мостами,
освещением,
информационным
климатические
и
динамическую
систему.
обеспечением,
метеорологические условия)
Постоянное
идеальное
а
как
также
природно-
единую
состояние
сложную
отдельных
компонентов системы «водитель-автомобиль-дорога» невозможно, поскольку
узлы и детали автопоезда изнашиваются и выходят из строя, водитель устает
и отвлекается, а среда перемещения в зависимости от погодных, световых и
дорожных параметров постоянно изменяется [1].
Транспортный травматизм, наряду с существенным экономическим
ущербом, является главной причиной травмирования и гибели людей во всех
странах мира.
В этой связи обеспечение безопасности дорожного движения является
чрезвычайно важной задачей мирового масштаба, решить которую можно
лишь разработкой комплекса мероприятий, таких как конструирование
новых, более совершенных и надежных транспортных средств, улучшение
дорожных
условий,
совершенствование
нормативных
документов,
подготовка квалифицированного персонала и пр.
Статистика отмечает, что в среднем 75…80 % ДТП возникает по вине
водителей, управляющие действия которых не соответствуют сложившейся
на дороге ситуации.
Поэтому автопоезда, удельный вес которых в транспортном потоке
постоянно возрастает, в силу конструктивных особенностей (габаритная
© Репринцев Д.Д., Белозоров В.В., Ожерельев С.В., 2007
130
129
длина, многозвенность и удельная мощность двигателя) являются более
опасным видом транспорта в сравнении с другими.
наблюдаются горизонтально-поперечные колебания прицепных звеньев, что
В тоже время автопоезд имеет более высокую производительность и
эффективность эксплуатации, в сравнении с одиночным автомобилем, в
связи, с чем является в настоящее время перспективным видом транспорта.
Поэтому
необходима
Так, например, при движении автопоезда с большой скоростью
разработка
принципиально
новых
конструктивных решений, которые бы позволили сблизить параметры
движения автопоезда с параметрами движения одиночного автомобиля.
может привести к ДТП из-за наезда на встречный и попутный транспорт,
элементы дорожных сооружений и, наконец, пешеходов.
При торможении автопоезда на дороге с малым коэффициентом
сцепления
колеса
с
дорожным
покрытием
возможны
«занос»
и
опрокидывание транспортных звеньев автопоезда.
При движении на кривых малого радиуса происходит резкое уширение
В настоящее время в результате многочисленных исследований
габаритной полосы криволинейного перемещения автопоезда, что может
отечественных, и зарубежных ученых выработаны основные положения,
привести к наезду на попутный и встречный транспорт, элементы
принципы
конструкции дороги и опрокидыванию.
и
рекомендации
Эффективность
их
по
проверена
безопасности
на
практике.
дорожного
Однако
движения.
большинство
Низкий
уровень
тягово-скоростных
свойств
автопоезда
также
исследований и разработок относятся к улучшению лишь одного компонента
негативно влияет на безопасность дорожного движения, так как при
динамической
возникновении опасной ситуации требуются быстрые и решительные
системы
–
«водитель-автомобиль-дорога»,
без
учета
взаимодействия всех ее составляющих.
Для
уменьшения
действия со стороны водителя.
количества
ДТП
необходимо
дальнейшее
Повышенная психофизиологическая нагрузка водителя автопоезда
совершенствование активных и пассивных средств безопасности, а также
(большой
улучшение
перемещения прицепного звена и т. д.) приводит к быстрой утомляемости,
условий
дорожного
движения.
К
элементам
активной
габаритный
безопасности относится большинство узлов конструкции подвижного состава
снижению
и дорожного комплекса, использование которых осуществляется посредством
возникновения ДТП.
активных управляющих действий человека.
К
средствам
пассивной
внимания
«коридор»
и,
движения,
следовательно,
к
необходимость
повышению
контроля
вероятности
Современные достижения в области науки и техники позволяют с
безопасности
относятся
те
элементы
полным
основанием
надеяться,
что
количество
аварий
с
участием
подвижного состава и дорог, а также мероприятия организационного
автопоездов в ближайшее время может быть значительно снижено. Такое
характера, которые снижают тяжесть последствий ДТП без активного участия
предположение
со стороны человека (ограждения дорог, подушка безопасности и т. д.).
надежности, предоставляющей возможность разработки системы заданной
Обстоятельства возникновения ДТП чрезвычайно разнообразны,
однако
аварии,
произошедшие
с
участием
автопоездов
надежности
из
базируется
относительно
на
положении
ненадежных
математической
элементов.
теории
Практическими
или
методами использования этого положения служат способ инспекционных
спровоцированных ими, имеют ряд особенностей, позволяющих определить
проверок, способ замен и способ функционального резервирования. Для
причину того или иного ДТП.
автопоезда способ функционального резервирования является наиболее
132
131
перспективным. Сущность его заключается в облегчении труда водителя
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
путем внедрения автоматизированных систем управления движением.
Такой
системой
может
стать
УДК 621.432
ЛЕСА
комбинированный
электропневматический привод прицепа автопоезда. В нем функции
Д.Д. Репринцев, В.В. Белозоров, С.В. Ожерельев
управления возложены на электрическую часть, имеющую высокую степень
Воронежская государственная лесотехническая академия
точности и быстродействия, а силовые функции – на пневматическую часть,
Лесотранспортные работы являются важнейшей составной частью
обладающую высокой надежностью и относительно простой конструкцией.
С помощью комбинированного электропневматического привода
прицепа
автопоезда
можно
практически
полностью
ликвидировать
лесозаготовительного процесса, а затраты на них составляют до 50 % от
общих затрат заготовки древесины.
В
поперечно-горизонтальные колебания прицепного звена (поворотный круг
прицепа
заблокирован),
уменьшить
параметры
криволинейной
ГПД
автопоезда ( наличие устройства управления колесами прицепа), уменьшить
величину тормозного пути (подача электрического сигнала одновременно на
все тормозные камеры транспортных звеньев) и ликвидировать явление
«заноса» прицепа (антиблокировочное устройство).
Из вышеизложенного можно сделать вывод, о том что использование
комбинированного электропневматического привода прицепа автопоезда
позволит значительно улучшить характеристики движения автопоезда, а,
на
лесозаготовительных
предприятиях
РФ
целью используются отечественные автопоезда общего назначения на базе
автомобиля КамАЗ или Урал, или зарубежные сортиментовозы фирм
«Скания», «Сису». Отечественные лесовозные автопоезда, такие как Урал43204+ГКБ-9851
и
КамАЗ-53212+СЗАП-8357,
имеют
малую
грузоподъемность (15 и 15,5 тонн соответственно), и, кроме того, обладают
недостаточной проходимостью и устойчивостью движения, особенно в
неблагоприятных дорожных условиях.
В то же время сортиментовозы зарубежных фирм «Скания», «Сису»
при
1. Закин, Я.Х. Автомобильный поезд и безопасность движения [Текст]:
годы
наблюдается резкое увеличение объема вывозки леса в сортиментах. С этой
следовательно, повысить безопасность дорожного движения.
Библиографический список
последние
сравнительно
большой
грузоподъемности
(39…44,8 тонн)
также
недостаточно хорошо приспособлены к работе на лесовозных дорогах и
дорогах общего пользования нашей страны из-за следующих причин:
учеб. пособие /Я.Х. Закин, Т.К. Кадиршаев, Г.В. Невокшенов. – М.:
– превышение допустимых габаритных размеров и осевых нагрузок;
Транспорт, 1991. – 121 с.
– малое значение коэффициента сцепной массы;
– наличия кривых малого радиуса, не позволяющих лесовозу
«вписываться» в габаритные параметры дороги.
Так, лесовозные автопоезда российского производства на базе
автомобилей
КамАЗ
и
Урал
имеют
коэффициент
сцепного
веса
К с = 0,43K 0,57 , в то время, как лесовозы зарубежного производства на базе
© Репринцев Д.Д., Белозоров В.В., Ожерельев С.В., 2007
134
133
автомобилей
«Скания»,
«Сису»
имеют
коэффициент
сцепного
веса
К с = 0,14K 0,18 . В этой связи на временных лесовозных дорогах и в
высоких
скоростях
движения,
а
также
ограничения
по
величине
передаваемого крутящего момента.
условиях бездорожья автопоезда на базе автомобилей «Скания», «Сису»
В настоящее время Камским и Уральским автозаводами освоен выпуск
зачастую эксплуатируются без прицепов, в результате чего снижаются их
автопоездов-сортиментовозов КамАЗ-53328+СЗАП-8357 и Урал-43204+ТМЗ-
производительность и эффективность вывозки.
8966 на базе автомобилей повышенной проходимости с колесной формулой
Кроме того, в сравнении с отечественными лесовозы зарубежных фирм
имеют
более
высокую
стоимость,
которая
значительно
повышает
6×6. Однако использование при транспортировке лесоматериалов лесовозных
автопоездов, выпускаемых на базе автомобилей повышенной проходимости с
более высокой стоимостью и низкой эксплуатационной надежностью в
себестоимость транспортировки лесоматериалов.
Большой грузоподъемностью (39,15 т) и хорошей проходимостью
сравнении с автомобилями общего назначения не всегда эффективно из-за
обладает лесовозный автопоезд Волад-79093+В-33851, выполненный на базе
увеличения себестоимости транспортировки лесоматериалов, повышенного
автомобиля повышенной проходимости. Однако его осевая нагрузка (12,5 т,
расхода ГСМ и снижения скорости движения по дорогам общего
вместо разрешенных 10 т), а также его габаритные параметры превышают
пользования.
Повысить эффективность эксплуатации лесовозного автопоезда на базе
допустимые значения.
На отдельные автолесовозы зарубежных фирм устанавливаются
автомобиля КамАЗ можно с помощью установки на тягаче более мощного
различные механизмы, повышающие их проходимость. Так, при движении по
двигателя. Камским автозаводом разработан двигатель нового поколения
бездорожью автопоезда Сису-См-300-СКН-6×2 задняя ведомая ось тягача
КамАЗ-740-50-360, Евро-2 мощностью 360 л.с. Этот двигатель имеет то же
может подниматься, при этом большая часть массы лесовоза будет
число оборотов, что и двигатель КамАЗ-740-13-260 мощность 260 л.с. и
приходиться на его ведущую ось, в результате чего проходимость резко
может быть устанавлен на автомобилях-тягачах КамАЗ-53212 и КамАЗ-
увеличивается. Однако на дорогах общего пользования использование этого
44110.
устройства недопустимо, так как в этом случае значительно увеличивается
Установка нового мощного двигателя на автомобиле-тягаче типа
нагрузка на ведущую ось более чем в два раза превышающая нормативную,
КамАЗ позволяет сформировать многозвенный лесовозный автопоезд КамАЗ-
что приводит к быстрому разрушению дорожного покрытия. При движении
53212+2СЗАП-8357 грузоподъемностью 23,5 т.
по временным лесовозным дорогам и в условиях бездорожья использование
Включение второго прицепа в состав автопоезда значительно
этого механизма также весьма неэффективно из-за высокого удельного
повышает массу перевозимого груза при неизменных осевых нагрузках,
давления на дорожное полотно и сопротивления движению.
снижает себестоимость транспортировки лесоматериалов и расход ГСМ [1].
Известно
также
устройство,
содержащее
прижимные
ролики,
Увеличить
скорость
эксплуатации
движения,
а
лесовозного
следовательно,
автопоезда
повысить
передающие крутящий момент с ведомого на ведущие колеса. Недостатками
эффективность
можно
путем
этой конструкции являются невозможность использования ее при средних и
использования более совершенной конструктивной схемы трансмиссии.
Уральским автозаводом выпускается на базе автомобиля Урал-375, с
136
135
пятиступенчатой
коробкой
передач,
автомобиль
Урал-375-8
с
УДК 630*36
восьмиступенчатой коробкой передач с передним делителем. Испытания,
ИНФОРМАЦИОННАЯ НАГРУЗКА ОПЕРАТОРА СУЧКОРЕЗНОЙ
проведенные на заводе, показали, что скорость движения автопоезда,
МАШИНЫ ТИПА ЛП-30Б
выпускаемого на базе тягача с восьмиступенчатой коробкой передач, выше,
И.А. Сидельников
чем у автопоезда на базе Урал-375 на 3…8,5 %, а суммарное число оборотов
Воронежская государственная лесотехническая академия
двигателя меньше на 2…7 %.
Введение
в
конструкцию
автомобиля-тягача
восьмиступенчатой
коробки передач позволяет повысить скорость движения автопоезда на
дороге с твердым покрытием, однако не решает проблемы обеспечения
движения лесовоза в условиях бездорожья.
Многочисленные исследования, проводимые как в нашей стране, так и
за рубежом, наглядно свидетельствует о том, что эксплуатация многозвенных
лесовозных автопоездов различных типов возможна в течение всего года
только лишь на дорогах общего пользования с твердым покрытием.
Деятельность
психологические
и
человека
в
системах
психофизиологические
«человек-машина»
характеристики
его
изучаются
инженерной психологией и достаточно широко освещены в специальной
научно-технической литературе отечественных и зарубежных ученых. В
подавляющем большинстве этих источников вся многообразная деятельность
оператора представлена в виде четырех основных этапов: прием информации,
оценка и переработка ее, принятие решения и его реализация. В этой связи
продолжительность операторской деятельности можно представить в виде
τ io = τ uo + τ обо + τ ор + τ оу .
Транспортировка же лесоматериалов многозвенными лесовозным
автопоездами по лесовозным дорогам и бездорожью затруднена из-за
Соотношение продолжительности перечисленных этапов зависит от
значительного уширения габаритной полосы движения (ГПД) и снижения
вида операторского труда, каждый из которых характеризуется своими
проходимости.
частными особенностями в зависимости от основной функции, выполняемой
Уменьшить параметры ГПД и увеличить проходимость многозвенного
человеком. По известной квалификационной таблице [1] деятельность
лесовозного автопоезда можно с помощью управляющего устройства с
оператора лесозаготовительной машины можно отнести к оператору-
электропневматическим приводом прицепа.
технологу и оператору манипулятора. Эти виды труда характеризуются
Библиографический список
преобладанием управляющих действий, что не умоляет значение и остальных
этапов в операционной деятельности.
1. Трехзвенные автопоезда [Текст]: Справочник. – М. : Машиностроение,
1993 . – 223 с.
Как известно, время на прием информации τ uo , ее обработку τ обо и
принятие решения τ ор зависит от объема и темпа подачи информации.
Установлено, что средний оператор надежно перерабатывает информацию и
своевременно принимает решение по управлению процессом, если поток
информации не превышает 50 бит/с. При большем ее потоке срабатывает
© Сидельников И.А., 2007
137
138
биологический защитный механизм организма и его пропускная падает на
достигать своего максимального значения. Действительно, в этом случае,
порядок. Это резко снижает качество контроля и управления машиной, и как
время перемещения на перевод рабочего органа из одного ключевого
следствие вызывает увеличение затрат времени на выполнение рабочих
положения в другое будет составлять 1,3…1,5 с. А в каждом из ключевых
приемов.
положений оператор должен реализовать два или три (в зависимости от
Исследования данной проблемы в лесной промышленности привели к
требований процесса) принятых решений. Тогда на прием и обработку всей
созданию метода расчета информационной нагрузки операторов лесосечных
информации для принятия какого-либо одного конкретного решения и его
машин с целью ее оптимизации [2]. На основе этого метода теоретически
реализации отводится всего 0,4…0,7 с.
определена информационная нагрузка операторов машин – валочно-
Подобный темп вызывает острый дефицит времени, что крайне
пакетирующей ЛП-19 и сучкорезной ЛП-51. В том и другом случае, как
отрицательно сказывается на результатах трудовой деятельности оператора и
показывают расчеты, ее объем до 30 % превышает номинальный. По расчетам
неминуемо ведет к резкому снижению эффективности использования
Б.А. Запольского и с соавт. [3], наиболее информационно-емким для
возможностей машины.
сучкорезной машины ЛП-51 является процесс протаскивания дерева через
Конечно, поступающая информация далеко не равнозначна по своим
ножи сучкорезной головки. На него приходится почти 45 % информации от ее
последствиям на показатели процесса.
общего объема. К тому же темп ее подачи такой, что временная доля участия
выполнение одного из рациональных вариантов обработки дерева на примере
оператора
сучкорезной машины типа ЛП-30Б.
в
теоретическим
длительности
путем)
протаскивания
составляет
50 %.
дерева
(рассчитанной
Представленные
вывода
об
В
соответствии
с
разработанной
Для ее анализа рассмотрим
структурой
технологического
информационной нагрузке оператора в процессе обработка дерева машинами
процесса при протаскивании дерева начало поджатия ножей сучкорезной
ЛП-51 и ЛП-30Б в достаточной степени совпадает только для части
головки должно осуществляться или когда каретка переместится с деревом во
элементов операции – захват дерева из штабеля. Нагрузки же при
время первого рабочего хода на одну или две трети длины стрелы, или в
протаскивании дерева этими машинами совершенно не однозначны, так как
начале ее второго рабочего хода. Но во время перемещения каретки на
ЛП-51 режим протаскивания представляет собой непрерывный процесс, а у
последней трети длины стрелы необходимо закрыть и ножи приемной
ЛП-30Б его приходится постоянно прерывать для перевода каретки в
головки, т.е. надо выполнить одновременно два рабочих приема, что во-
исходное положение. Кроме того, пространственная фиксация дерева требует
первых физически трудно осуществить, так как одна рука оператора занята в
выполнения дополнительных рабочих приемов. Отсюда следует, что состав,
это время удерживанием рычага управления перемещения каретки. В это же
объем и темп поступающей информации при протаскивании дерева
мгновение оператор должен точно определить момент переключения каретки
сучкорезной машиной ЛП-30Б будет иным, чем для ЛП-51.
на холостой ход. Из всех рабочих приемов здесь наиболее ответственным
Темп поступающей информации, как известно в значительной степени
является своевременное поджатие ножей приемной головки и переключение
определяется скоростными характеристиками процесса. Очевидно, при
каретки на холостой ход. Несоблюдение оптимального режима может
полном использовании технических возможностей машины, он будет
вызвать в первом случае падение дерева или его расщепление ножами
139
140
приемной головки, что нередко ведет к поломке последней, а во втором –
положения дерева из-за недостаточной обзорности, то, естественно, оператор
снижение эффективности использования длины стрелы или резкие удары
сучкорезной машины ЛП-30Б испытывает повышенную психологическую
каретки о приемную головку, что также отрицательно влияет на прочность
напряженность.
рабочих органов.
Из
сказанного
следует,
что
разработанные
методики
расчета
Естественно, в таких ситуациях оператор или не осуществляет полный
информационной нагрузки на операторов лесосечных машин, как и
поджим ножей сучкорезной головки, что сказывается на качестве очистки
математическая модель процесса переработки информации применительно к
дерева от сучьев, или каретка, ударившись о приемную головку, простаивает
сучкорезным машинам ЛП-30Б, нуждаются в существенной доработке. Для
до закрытия ее ножей.
их проверки и количественной оценки выше перечисленных этапов трудовой
Подобная ситуация возникает каждый раз в процессе протаскивания,
когда оператору кроме управления перемещением каретки и ножами
деятельности операторов, требуется постановка специальных экспериментов
с привлечением современной соответствующей аппаратуры.
сучкорезной головки, необходимо включать другие рабочие органы. Сюда
Библиографический список
можно отнести выполнения таких рабочих приемов как поворот стрелы для
предупреждения заваливания обрезанными сучьями комлей обрабатываемых
деревьев, открытие ножей приемной головки при укладке хлыста в штабель и
1. Справочник по инженерной психологии [Текст]: учеб. пособие /
С.В. Борисов, В.А. Денисов и др. – М.: Лесная промышленность, 1992. –
366 с.
др.
Таким образом, наряду с общей информацией (диаметр, длина,
кривизна, порода, объем дерева, наличие сучьев, их распределение, толщина,
захламленность
рабочего
места
обрезанными
сучьями,
высота
обрабатываемого дерева, качество укладки деревьев и положение в нем
обрабатываемого дерева, возможное изменение скорости протаскивания из-за
сцепления ветвей кроны обрабатываемого дерева с деревьями в штабеле и
т.д.), оператор сучкорезной машин ЛП-30Б получает и обрабатывает
дополнительную информацию, которая зачастую выступает в качество
главной.
Если учесть, что на объем и скорость переработки поступающей
информации влияют значительное удаление контролируемых объектов
(сучкорезной и приемной головок, сучкорезной головки и положением комля
или вершины обрабатываемого дерева), когда не возможно контролировать
рабочую зону движением одних глаз, а также низкую точность оценки
2. Макаревич, Л.М. Метод расчета информационной нагрузки оператора
лесосечных машин с целью ее оптимизации [Текст] / Л.М. Макаревич,
Л.А. Цветаев // Вопросы машинизации лесосечных работ: сб. научн. трудов.
М.: ЦНИИМЭ. – 1979. – С. 65-79.
3. Запольский, Б.А. Полуавтоматическое управление технологическим
оборудованием
Б.А. Запольский,
самоходной
Г.Г. Зайцев
сучкорезной
и
др.
//
машины
Системы
ЛП-51
[Текст]
/
автоматизированного
управления мобильными лесозаготовительными машинами: сб. научн.
трудов. М.: ЦНИИМЭ. – 1981. – С. 26-34.
142
141
б) Крупнозвенные с шагом свыше 15 мм.
УДК 630*362
На бензиномоторных и электрических цепных пилах применяются
АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ПИЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА
ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТАХ
И.А. Сидельников, А.Н. Скоробогатых
Воронежская государственная лесотехническая академия
Пильная цепь является одной из важнейших деталей цепных пил, от
конструкции и качества подготовки ее к работе во многом зависит величина
потребляемой мощности и производительность пилы.
Все пильные цепи можно классифицировать по следующим основным
признакам:
– По форме зубцов:
а) с плоскими зубцами (открытого профиля), каждый из которых
выполняет определенную работу при пилении;
б) с зубцами сложного профиля, обычно Г-образной формы,
выполняющими всю работу при пилении.
–
По типу направляющих устройств для перемещения в пильной
шине:
а) с хвостовиками на средних звеньях, перемещающимися в пазу
пильной шины;
б) седлающего типа с выступами на боковых звеньях, между которыми
образуются пазы для размещения в них направляющей пильной шины.
–
По числу рядов звеньев: трехрядные, двухрядные и однорядные;
–
По способу соединения звеньев:
а) неразборные (на заклепках);
б) разборные.
–
по шагу цепи:
а) Мелкозвенные с шагом до 15 мм;
© Сидельников И.А., Скоробогатых А.Н., 2007
серийно выпускаемые российской промышленностью пильные цепи двух
типов: для поперечного пиления – с плоскими зубьями марки ПЦП-15М и
универсальные – с зубьями сложного профиля марок ПЦУ-15М, ПЦУ-12,7 и
ПЦУ-10,26.
Для
лесозаготовительных
пильных
машин
аппаратов
выпускаются
многооперационных
также
упрочненные
крупнозвенные пильные цепи марок ПЦУ-20 и ПЦУ-30 с шагом по осям
заклепок соответственно 20 и 30 мм. Этим они и отличаются по конструкции
от мелкозвенных универсальных пильных цепей.
У каждой цепи имеется три ряда звеньев, причем звенья среднего ряда
снабжены хвостовиками, с помощью которых зацепляются цепи с зубьями
ведущей звездочки пилы; утопленные в паз пильной шины хвостовики также
направляют движение пильной цепи по шине.
Пильная цепь ПЦП-15М состоит из режущих , подрезающих и
скалывающих зубьев, которые шарнирно соединяются между собой
заклепками. Режущие зубья размещены на боковых звеньях, подрезающие и
скалывающие на средних звеньях. Средний шаг цепи по осям составляет
15 мм, ширина пропила – 7…8 мм. Зубья объединяются в левые и правые
блоки. В левый блок входят два левых режущих, один правый режущий,
левый и правый подрезающие и скалывающий зубья. В правом блоке, в
отличие от левого, имеется два правых режущих зуба. Каждый блок может
выполнять весь цикл резания: подрезание волокон древесины, их скалывание
и выбрасование опилок из пропила.
Режущие зубья имеют боковые режущие кромки и короткую
переднюю режущую кромку. При поперечном пилении боковые режущие
кромки производят резание в торец, а короткая режущая кромка производит
резание поперек волокон. Таким образом, режущие звенья выполняют
основную работу по пилению, формируя боковые стенки и дно пропила.
143
144
Величина переднего угла режущих зубьев при раскряжевке мягкой древесины
Каждый строгающий зуб имеет криволинейную режущую кромку,
принимается равной 5 º, на валке – 10 º. При резании твердых пород передний
состоящую из горизонтального и вертиканого участков. Вертикальная
угол уменьшается до 0…5 º. Угол наклона передней боковой режущей
режущая кромка перерезает волокна древесины, оформляя стенку пропила, а
кромки должен быть в пределах 50…55 º при резании мягкой древесины и
горизонтальная – дно пропила.
60 º – при резании твердой.
Так как полному отделению стружки горизонтальным участком
Скалывающие зубья производят скалывание волокон древесины,
режущей кромки зуба должно предшествовать перерезание волокон у стенок
подрезанных по бокам пропила режущими зубьями, и транспортируют
пропила, то вертикальная часть режущей кромки должна вступать в работу
опилки
несколько
из
пропила.
При
резании
твердых
пород
передний
угол
устанавливается равным 10…15 º. Угол заточки передней грани должен
чем
горизонтальная.
Это
достигается
наклоном
горизонтальной части на угол 35 º при пилении мягкой древесины и на угол
снижаются
30 º при пилении твердой. Для того, чтобы ограничить толщину стружки,
относительно режущих на 0,8…1,2 мм при резании мягкой древесины и на
снимаемой строгающим зубом и предотвратить самозарезание на режущем
0,7…0,8 мм – при резании твердой или мерзлой древесины.
звене впереди зуба имеется ограничительный выступ. Величина снижения
составлять
90 º.
раньше,
При
раскряжевке
скалывающие
зубья
Подрезающие зубья по располдожению в пропиле и своим функциям
ограничителя подачи относительно вершины режущей кромки составляет
занимают промежуточное положение между режущими и скалывающими
1,0…1,2 мм при резании твердой или мерзлой древесины и 1,2…1,4 мм при
зубьями. В зависимости от условий и направления резания они могут
резании мягкой. Угол заточки режущей кромки зуба 40…45 º при резании
выполнять работу как режущих, так и скалывающих зубьев. Величина
мягкой древесины и 45…50 º при резании твердой или мерзлой.
переднего угла и угла наклона передней боковой режущей грани
Универсальные пильные цепи ПЦУ-15М, ПЦУ-12,7 и ПЦУ-10,26
подрезающих зубьев устанавливается такой же, как и для режущих зубьев.
конструктивно отличаются друг от друга, в основном размером шага между
Величина снижения подрезающих зубьев относительно режущих при
осями. Цепи ПЦУ-15М используются на моторных пилах с относительно
раскряжевке должна составлять 0,8 мм при резании мягкой древесиныи и
небольшими скоростями резания («Дружба-4М», ЭЛ-К6). На редукторных
0,6 мм – при резании твердой.
пилах МП-5 «Урал-2», ЭПЧ-3 и ЭП-50К, работающих при скоростях резания
На валке величина снижения подрезающих и скалывающих звеньев
10…12 м/с, применяются цепи ПЦУ-12,7.
меньше, чем на раскряжевке на 0,1…0,2 мм. Подрезающие зубья имеют
На бензиномоторных пилах «Тайга-214» и бензосучкорезках и
величину развода меньше, чем режущие зубья, скалывающие – не разводятся.
электросучкорезках (скорости резания более 12 м/с) используются пильные
Универсальная пильная цепь ПЦУ-15М сотоит из правых и левых
режущих зубьев с Г-образными строгающими зубьями. Зубья расположены в
цепи наименьшего шага ПЦУ-10,26.
Пластинчатые
элементы
пильных
цепей
изготавливаются
из
шахматном порядке и соединены между собой посредством заклепок и
хромоникелевых сталей марки 7ХНМ, а оси из марганцевой стали 65Т или
соединительных средних направляющих и боковых звеньев.
хромистой 15Х. Строгающие зубья универсальных пильных цепей имеют
145
146
износостойкое покрытие толщиной 0,01…0,015 мм из хрома или карбидов
УДК 630*377
хрома. Разрывное усилие пильной цепи должно быть не менее 90 Н.
ВИД СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНЫХ СВЯЗЕЙ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Универсальные пильные цепи ПЦУ имеют следующие преимущества
перед цепями ПЦП-15М:
А.С. Сушков
Воронежская государственная лесотехническая академия
а) они позволяют производить пиление под любым углом к
направлению
волокон
древесины
без
значительного
снижения
производительности, рекомендуется применять на всех операциях, где
используются моторные пилы и сучкорезки;
б) ограничители подачидают возможность избежать перегрузки иплы и
опрокидывания двигателя при увеличении усилия подачи, это позволяет
использовать двигатель пилы на полную мощность и получить наибольшую
производительность пиления;
в) уменьшается трудоемкость заточки цепи и ухода за ней в виду
сокращения числа режущих зубьев.
Универсальные пильные цепи не лишены и некоторых недостатков.
При пилении древесины под углом подачи близки к 90 º производительность
их ниже на 5…6 % по сравнению с цепями ПЦП-15М. Кроме того, условия
пиления универсальными цепями «в таран» хуже, чем цепями ПЦП-15М.
На валке рекомендуется применять универсальные пильные цепи ПЦУ,
на раскряжевке как цепи ПЦУ-15М, так и цепи марки ПЦП.
Однако общим недостатком пильных цепей является шарнирное
соединение пильных зубьев, что при пилении приводит к взаимодействии их
с деревом не под расчетными углами резания. А это сказывается на
эффективности пиления, которая в общем случае в 3…4 раза ниже, чем у
пильных дисков. Решение этой проблемы – насущная задача лесной
промышленности.
Вид системы транспортных связей между отдельными цехами или
производствами в лесопромышленном предприятии (производственном
объединении) зависит от характера транспортных и технологических
процессов
и
круга
факторов,
влияющих
на
технико-экономические
показатели.
В
зависимости
от
характера
производственных
процессов
в
предприятиях различают однопродуктовые и многопродуктовые типы
транспортных связей.
К
однопродуктовому
типу
относятся
связи,
характеризующие
распределение по отдельным цехам (производствам), транспортировку между
ними и обработку однородного древесного сырья (деревьев, хлыстов) или
распределение и транспорт однородных лесоматериалов (пиловочника,
фанерного кряжа). Технологические процессы в предприятиях региона при
такой системе транспортных связей обычно мало увязаны между собой.
Примером такой системы транспортных связей являются производственные
объединения, соединяющие между собой несколько лесозаготовительных
участков (леспромхозов).
К многопродуктовому типу относятся связи, характеризующие
распределение, транспортирование и обработку в едином производственном
процессе предприятия различных видов древесного сырья (деревьев, хлыстов,
низкокачественной древесины) с производством на отдельных участках
различных
видов
лесной
© Сушков А.С., 2007
продукции.
В
ряде
случаев
с
помощью
147
коэффициентов
соизмерения
148
удается
многопродуктовую
модель
транспортных связей сформулировать как однопродуктовую.
В
зависимости
технологических
от
характера
факторов
распределительные
в
и
соотношений
регионе
различают
Система
транспортно-технологических
связей
с
непрерывными
переменными описывает варианты с заданным ассортиментом продукции, но
транспортных
и
производственные,
производственно-распределительные
типы
транспортных связей предприятий.
любой мощности транспортных и технологических потоков.
Учет процессов развития лесопромышленного региона во времени,
относящийся к динамической модели транспортных связей, осуществлен
путем решения изолированных статических моделей для ряда лет с увязкой и
Однопродуктовые модели связей, где транспортный фактор оказывает
корректировкой полученных результатов за каждый период.
существенную роль, относятся к распределительному типу. В частном случае
Выбор системы рациональных транспортных связей предприятий
транспортные связи распределительного типа сводятся к системе связей
основан на принципе формирования единой транспортной сети и единого
просто транспортного типа.
технологического процесса во всем промышленном регионе. Поэтому для
Многопродуктовые модели, где транспортный фактор не оказывает
формализованного представления системы транспортных связей использован
существенного влияния, относятся к производственному типу связей. Такие
способ, в котором фигурирует единое пространство параметров, разделенное
модели
на параметры состояния и параметры управления.
используются
для
оптимизации
системы
производственных
процессов в предприятиях единого лесопромышленного комплекса, где на
одной
промышленной
площадке
расположены
нижние
склады
Параметры состояния разделены на независимые производственные
(параметры сырья, типы транспорта, дорожно-транспортных схем, параметры
лесозаготовительных предприятий, склады сырья деревообрабатывающих
обслуживаемых
предприятий, лесопильные и фанерные комбинаты, заводы ДСП и ДВП.
экономические (дорожно-транспортные затраты, затраты на создание,
Многопродуктовые типы связей предприятий, где транспортные и
технологические
факторы
одинаково
существенны,
относятся
к
объектов
и
параметры
продукции)
и
зависимые
изготовление, приобретение и содержание машин, специальные показатели,
условные потери).
производственно-транспортному типу. Такая система транспортных связей
К параметрам управления отнесены те, которые можно изменять при
используется для описания специализации, концентрации, комбинирования
формировании системы транспортных связей предприятий. Они разделены на
производства лесоматериалов в предприятиях региона.
группу транспортных и группу технологических параметров. К первой
В зависимости от способа задания вариантов производства в
отнесены параметры, характеризующие направления и расстояния перевозок
лесопромышленных предприятиях различаются типы транспортных связей с
леса и лесоматериалов, параметры потоков лесных грузов и транспортных
дискретными и непрерывными переменными.
средств. Во вторую группу входят параметры машин, структурно-
Система транспортных связей с дискретными переменными описывает
варианты с заданными мощностями и номенклатурой транспортных и
технологических потоков с соответствующими величинами приведенных
затрат для каждого варианта.
компоновочные параметры лесообрабатывающих линий и
параметры
организации работы систем машин [1].
Среди транспортных параметров различаются основные параметры
транспортных схем и потоков лесных грузов.
149
150
Среди перечисленных параметров в качестве главных, в значительной
и борьбы с лесными пожарами. Так анализ, размещения источников пожаров
мере определяющих большую часть остальных, выделены параметры
показывает, что более 90 % пожаров приурочено к местам пребывания
направлений
человека. Основными местами возникновения антропогенных пожаров
и
расстояний
перевозок
лесных
грузов
и
параметры
распределения объемов транспорта леса.
являются:
•
В качестве оптимизируемых величин приняты, в основном, параметры
стоянки рыбаков и места посещения охотниками, туристами и
транспортных схем, потоков лесных грузов и организации работы систем
браконьерами. В случаях с браконьерами возгорания очень часто начинаются
машин. В некоторых случаях в той мере, в какой это требуется для решения
от костров на нерестовых реках, которые браконьеры бросают при
поставленных задач, рассмотрена оптимизация параметров транспортных
приближении рыбоохраны. Обычно рыбоохрана не видит эти костры, не ищет
средств, эксплуатационных параметров машин и структурно-компоновочных
их и не тушит;
схем линий.
•
этих местах пожары возникают, как правило, в выходные дни;
Библиографический список
1. Пижурин
А.А.
Оптимизация
места традиционного отдыха населения и окрестности поселков. В
технологических
процессов
деревообработки [Текст] / М.: Лесн. пром-сть, 1975. – 312 с.
•
данным наземного обследования, в северной части острова источником
возгораний часто являются искры из глушителей вездеходов;
•
УДК 630*43
ЛЕСНЫЕ ПОЖАРЫ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И МЕРЫ ПО
обочины дорог общего пользования, включая железные дороги. По
места лесозаготовок, включая дороги, по которым ведется вывозка
древесины.
Естественно, что в большинстве конкретных случаев точно определить
УМЕНЬШЕНИЮ ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ
М.В. Филипцов, И.А. Сидельников, Р.А. Щеглов
источник возгорания, а, тем более найти виновных оказывается невозможно.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Однако достаточно четкая приуроченность очагов возникновения пожаров к
местам антропогенной активности, а также крайняя неравномерность
Лесные пожары – одна из серьезнейших проблем российских лесов.
Считается, что основная причина возникновения пожаров – сильная засуха и
размещения источников возгораний не могут быть объяснены естественными
причинами.
отсутствие осадков длительное время, однако, как показала практика, более
Даже те немногие возгорания, которые, на первый взгляд, трудно
половины лесных пожаров происходит по вине человека, а летний зной –
связать с человеческой деятельностью, при ближайшем рассмотрении часто
лишь сопутствующий фактор. В таких условиях для возгорания достаточно
также
небольшого источника огня.
труднодоступном районе Набильского хребта (около г. Лопатина) один из
Имеют место и самопроизвольные возгорания, поэтому крайне важное
значение имеет соотношение антропогенных и естественных пожаров, так как
от этого во многом зависят меры, которые надо принимать для профилактики
© Филипцов М.В., Сидельников И.А., Щеглов Р.А., 2007
оказываются
антропогенными.
Например,
в
1998
году
в
пожаров вдалеке от дорог и населенных пунктов возник непосредственно
после прохождения там туристической группы [1].
152
151
Важно отметить, что значительные площади вырубок и гарей горят
обнаруживалось до 70 % всех пожаров, возникающих на всей обслуживаемой
территории
лесного
фонда
и
до
95 %
пожаров
в
районах
весьма регулярно. По всей видимости, хорошим горючим материалом
ею
являются порубочные остатки, не вывезенная древесина, обгоревшие стволы
преимущественного применения авиационных сил и средств пожаротушения.
и древесные остатки, деревья, усохшие после предыдущих пожаров, а также
С применением авиации ликвидировалось до 45 % пожаров, возникающих на
сухая трава. В результате формируются значительные площади, на которых
всей обслуживаемой авиацией территории, и до 95 % пожаров в районах
лес практически не возобновляется.
преимущественного применения авиационных сил и средств пожаротушения.
Для предупреждения пожаров создана система охраны лесов России,
Доминирующая роль авиалесоохраны обеспечивалась ее более высокой
основными компонентами которой являются мероприятия, обеспечивающие
организованностью и мобильностью, лучшей оснащенностью современными
реализацию мероприятий по профилактике, обнаружению и тушению лесных
средствами
пожаров. Это специализированная служба авиационной охраны лесов
профессиональной подготовкой летчиков-наблюдателей, парашютистов и
(авиалесоохрана), лесопожарные подразделения, персонал и технические
десантников-пожарных.
средства лесхозов (наземная лесная охрана); персонал и технические средства
авиалесоохраны в наибольшей степени отвечают условиям и специфике работ
других предприятий и организаций, привлекаемые для борьбы с огнем в
по обнаружению и тушению пожаров в многолесных регионах страны,
условиях высокой и чрезвычайной горимости лесов.
резкому варьированию горимости лесов по территории страны и периодам
В условиях больших площадей с редкой сетью дорог (например,
пожаротушения,
связи
Структура
и
и
транспорта,
механизм
а
также
высокой
функционирования
пожароопасных сезонов.
таёжная зона) в основном применяется авиационная техника, как для
Службы авиационной и наземной охраны лесов успешно справлялись с
патрулирования лесов, так и для тушения возгораний. Специализированная
огнем в условиях низкой и средней горимости лесов, но периодически
служба авиационной охраны лесов представляет собой сеть из более чем 20
терпели провалы в условиях высокой и чрезвычайной горимости. Резкое
региональных авиабаз и свыше 300 авиаотделений с приданными им
снижение ассигнований, выделяемых на охрану лесов в последние годы,
воздушными судами, средствами пожаротушения, связи и транспорта. Также
привело к существенному ослаблению лесопожарных служб. В наибольшей
организована сеть искусственных водоёмов, необходимых для пополнения
степени это отразилось на авиационной охране лесов, финансируемой из
запаса воды на пожарных самолётах и вертолётах вдали от авиабазы.
средств федерального бюджета. Численность парашютистов и десантников-
наибольшее
пожарных за последние 5…6 лет снизилась в 2 раза, количество арендуемых
распространение получила наземная охрана лесов. В основном она
воздушных судов – в 1,5 раза, кратность авиапатрулирования и налет часов –
осуществляется силами и средствами лесхозов. В их составе функционирует
более чем в 3 раза.
В
регионах
страны
с
развитой
инфраструктурой
до 2600 пожарно-химических станций и до 2200 пожарных наблюдательных
вышек.
Следствием ослабления авиалесоохраны явилось заметное ухудшение
результатов ее работы и снижение общего уровня противопожарной защиты
Главную роль в обнаружении и тушении лесных пожаров в течение
лесов. Доля обнаруживаемых авиацией пожаров на обслуживаемой ею
нескольких десятилетий играла авиационная охрана лесов. Авиацией
территории снизилась за последние годы от 70,0 до 40,0 %, а доля
154
153
потушенных с применением авиации пожаров – от 45,0 до 19,0 %. На
приведение официальной статистики в соответствие с реальностью, но и
обслуживаемой авиацией территории число оперативно потушенных лесных
приводит к противоположным результатам.
пожаров (в день обнаружения) снизилось от 48,0 до 36,0 %, число пожаров,
Можно выделить ряд организационных и финансовых проблем:
ликвидированных на площади до 1 га, – от 58,0 до 46,0 %. Служба наземной
•
недостаточное финансирование лесной охраны;
лесной
•
недостаток техники, оборудования, ГСМ и т.п. для эффективной
охраны
в
силу
крайне
слабой
оснащенности
средствами
пожаротушения, связи и транспорта оказалась недостаточно подготовленной
к возросшим объемам работ по борьбе с огнем в многолесных районах
страны. Следствием этого явилось существенно возросшее число выходящих
из-под контроля лесных пожаров, принимающих характер стихийного
бедствия [2].
Чтобы успешно тушить лесные пожары, используя ограниченные
средства, надо иметь возможность вовремя принимать решения. А как можно
принять верное решение, если официальные данные о площадях поражения,
борьбы с лесными пожарами;
•
отсутствие
системы,
отслеживающей
реальную
пожарную
обстановку и ее развитие;
•
неэффективность действий по тушению пожаров и недостаточная
мобилизация сил и средств;
•
отсутствие профилактики лесных пожаров и реальной подготовки к
пожароопасному сезону;
•
недооценка роли и недостаточное привлечение центральных
как правило, не соответствуют реальной обстановке. Огромная разница
средств массовой информации к формированию общественного мнения и
между официальными данными и результатами обработки космической
общественной поддержки мероприятиям по борьбе с лесными пожарами и их
съемки не может быть объяснена простой случайностью. Структурные
последствиями. Следствием этого является полное несоблюдение гражданами
подразделения, заботясь о внутренней отчётности, дают в Администрацию
запрета на посещение лесов, в том числе в целях отдыха. Контроль за этим не
области и руководству Рослесхоза и МЧС заниженные сведения о масштабах
проводится, либо малоэффективен;
возгораний.
•
организационная неспособность управления лесами наладить и
Также, необходимо отметить, что площадь лесных пожаров, в
координировать борьбу с лесными пожарами в условиях чрезвычайной
основном, определяется на глаз, то есть без обмера. Такой метод может быть
пожарной обстановки. Недостаточная координация работ разных ведомств по
более или менее точным при малых очагах пожаров, а при больших –
тушению лесных пожаров.
появляются серьезные ошибки, как правило, в сторону занижения, так как у
Нужны
лесников не только нет стимула обходить и оценивать площади абсолютно
мероприятий,
всех языков (участков) гарей, но есть явные стимулы этого не делать. Всё это
предусматривающие создание финансовых резервов и четкое определение
ведёт к тому, что средства, выделяемые на тушение пожаров, оказываются
источников пополнения материально-технической базы и привлечения
недостаточными. К сожалению, существующая система оценки качества
дополнительных людских ресурсов на тушение лесных пожаров. Такой
работы органов управления лесным хозяйством не только не стимулирует
комплекс мероприятий должен предусматривать в качестве одной из
реальные
и
учитывающие
исполнимые
различные
планы
сценарии
противопожарных
развития
ситуации,
155
156
составных частей организацию общественной кампании и привлечение
службам борьбы с огнем в условиях высокой и чрезвычайной горимости
внимания центральной прессы и телевидения в целях лоббирования
лесов.
необходимых организационно-финансовых решений на федеральном уровне.
Уровень противопожарной охраны лесов должен быть разделён по
В силу недостаточной эффективности действий органов управления
регионам страны и лесорастительным зонам с учетом ценности насаждений и
лесным хозяйством представляется целесообразным рассмотреть вопрос о
их природной пожарной опасности, степени хозяйственного освоения
создании
за
территории и выполняемых лесами экологических функций. Он должен быть
профилактикой пожаров и соблюдением правил пожарной безопасности в
тесно увязан с размерами ассигнований, выделяемых на охрану лесов,
лесах, отслеживанию пожарной обстановки, оперативной оценке ситуации и
ресурсами и режимами работы лесопожарных служб.
при
администрации
области
структуры
по
контролю
координации работ разных ведомств по тушению лесных пожаров.
Ресурсы лесопожарных служб каждого региона должны обеспечивать
Необходимо проведение масштабных лесокультурных мероприятий и
успешную борьбу с огнем в условиях низкой и средней горимости лесов. При
содействие естественному возобновлению лесов на гарях и вырубках
высокой и чрезвычайной возгораемости их следует наращивать за счет
прошлых лет.
мобилизации ресурсов местных организаций и предприятий, маневрирования
Необходимым условием обеспечения уровня противопожарной защиты
лесов является формирование гибкой системы охраны леса, способной
постоянно
отслеживать
непрерывно
изменяющуюся
межрегиональными лесопожарными формированиями.
Межрегиональные
лесопожарные
формирования,
оснащенные
лесопожарную
современными средствами пожаротушения и связи, способные оперативно
обстановку в каждом регионе страны и регулировать свою структуру,
маневрировать по территории лесного фонда, целесообразно формировать в
параметры и режимы работ в соответствии с этой обстановкой. Такая система
составе
может быть сформирована только на базе авиационной и наземной
оперативного управления работой лесопожарных служб. Взаимодействие
лесопожарных служб, сохранение которых в условиях жесткого дефицита
наземных
бюджетных средств, безусловно, является одной из важнейших задач
формирований и прочих ресурсов, привлекаемых для борьбы с огнем в
обеспечения экологической безопасности нашей страны.
условиях высокой и чрезвычайной опасности должно координироваться
Готовность системы охраны к непрерывно изменяющейся пожарной
авиационной
и
охраны
авиационных
лесов
служб,
с
централизованной
межрегиональных
системой
лесопожарных
региональными диспетчерскими пунктами.
обстановке в каждом регионе страны должна обеспечиваться путем
Проявившаяся в последние годы тенденция роста числа лесных
регулирования режимов работы лесопожарных служб и количества вводимых
пожаров свидетельствует о необходимости усиления профилактических
в действие ресурсов для борьбы с огнем. Она может быть достигнута только
мероприятий, не требующих, как правило, больших финансовых затрат, но
при наличии четкого районирования территории лесного фонда по уровню
снижающих риск возникновения и распространения лесных пожаров.
противопожарной защиты лесов, а также межрегиональных лесопожарных
Особого внимания заслуживают усиление противопожарной пропаганды с
формирований, предназначенных для оказания помощи региональным
использованием средств массовой информации и контроля за соблюдением
правил пожарной безопасности, а также расширение масштабов проведения
157
158
контролируемых выжиганий растительности с целью уменьшения запасов
ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
лесных горючих материалов.
Наиболее
острой
УДК 630*165.6
проблемой
остается
хронический
ОДНОКОВШОВЫМ ЭКСКАВАТОРОМ В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО
дефицит
финансовых и материально-технических ресурсов, выделяемых на охрану
КОМПЛЕКСА
лесов. Недостаток этих ресурсов усугубляется задержками платежей, крайне
С.Е. Хотин, Д.Д. Плешков, В.Н. Макеев
затрудняющими своевременную подготовку сил и средств борьбы с огнем к
Воронежская государственная лесотехническая академия
началу пожароопасного сезона. Важным условием стабилизации работы
Значительный объем земляных работ в стесненных условиях лесного
лесопожарных служб является, поэтому отнесение расходов на охрану лесов
к категории защищенных статей федерального бюджета. Безотлагательного
решения требует частичное финансирование охраны лесов из бюджетов
мероприятия
необходимы
для
предотвращения
дальнейшей деградации национальной системы охраны леса в условиях
кризисного состояния экономики и поддержания существующего уровня
противопожарной
защиты
лесов
России.
Достижение
отвечающего
современным экологическим и социально-экономическим требованиям
уровня противопожарной защиты лесов неизбежно связано с увеличением
затрат и реализацией новой стратегии управления огнем в лесу. Оно должно
рассматриваться
как
важнейший
отрывке выемок, траншей, котлованов, кюветов, резервов и каналов
различного назначения, а также при возведении насыпей и плотин. Как
субъектов Российской Федерации.
Перечисленные
комплекса наблюдается при строительстве мелко развитых сооружений,
элемент
стратегии
национальной
безопасности России на этапе перехода страны к устойчивому социальноэкономическому развитию.
известно, в котловане, отрытом обычным экскаватором, остается примерно от
8 до 12 % земли. На зачистке таких котлованов занято более 80 % общего
числа рабочих, используемых на строительстве земляных сооружений [1].
Использование элементов автоматики позволяет механизировать доработку
дна резервов, кюветов, котлованов и траншей до проектной отметки, а также
планировку площадок, различных откосов, узких берм и другие земляные
работы. Необходимость выполнения вручную большого количества земляных
работ объясняется тем, что обычные системы управления рабочим
оборудованием не обеспечивают с достаточной точностью получения
требуемых
траекторий
копания.
Гидравлические
следящие
системы
позволяют при незначительных усилиях на управляющем элементе получить
Библиографический список
перемещение рабочего органа машины в определенной зависимости от
1. Коровин, Г.Н. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент
перемещения
национальной безопасности России [Текст] / Г.Н. Коровин, А.С. Исаев. –
использование на гидравлических экскаваторах систем следящего управления
Лесной бюллетень, № 8-9 1998 г.
[2].
2. Доклад "Лесные пожары на Сахалине в 1998 году" [Текст] // Гринпис
России. М.: ИТЦ "СканЭкс", 1999.
задающего
Различают
совмещенного
три
устройства.
типа
следящего
Решить этот
автоматизированных
управления,
система
вопрос позволяет
систем:
система
координированного
управления, система со стабилизацией углового положения ковша. Эти
© Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н., 2007
159
160
системы управления позволяют одноковшовому экскаватору выполнить
режущей части, прижимается рукоятью по уже спланированной поверхности
почти любую заданную прямолинейную траекторию без вмешательства
с
оператора
(стабилизацией)первоначального угла наклона задней грани к горизонту.
в
процесс
регулирования
скоростей
элементов
рабочего
оборудования [1].
постоянным
углом
резания,
т.е.
с
сохранением
Для осуществления такого движения ковша требуется, с одной
Следящие
системы
совмещенного
управления
несколькими
стороны,
предусмотреть
стабилизацию
углового
положения
ковша,
элементами рабочего оборудования одноковшового экскаватора реализуются
независимо от положения рукояти и стрелы, а с другой, – исключить влияние
с помощью рычажной системы, которая должна быть по кинематике подобна
гидромеханизма привода стрелы на перемещение самой стрелы под
управляемой системе и имитировать ее движение в масштабе, обусловленном
действием сил реакции грунта. Для осуществления этой закономерности на
соотношением длин рычагов управления и элементов рабочего оборудования.
осях
Рычаги управления должны обеспечивать включение каждого из элементов
устанавливают датчики углов поворота стрелы, рукояти, ковша. Сигналы
управляемой системы независимо друг от друга. В системах используются
датчиков суммируются, сравниваются с заданным значением угла наклона
различные
однопроводная
траектории движения и при наличии рассогласований сигнал поступает на
находящаяся под давлением; механическая, работающая совместно с
усилитель и далее на гидроцилиндр привода ковша. Таким образом,
цилиндром-датчиком [2].
достигается стабилизация первоначально установленного положения угла
виды
Следящие
обратных
системы
связей:
гидравлическая
координированного
управления
одним
или
несколькими элементами рабочего оборудования основаны на использовании
шарнирного
крепления
элементов
рабочего
оборудования
резания ковша независимо от движения любого элемента рабочего
оборудования [1].
принципа функциональной зависимости положения одного из элементов
Системы совмещенного следящего управления наряду с возможностью
рабочего оборудования от положения другого. В этих системах при
выполнения заданной траектории любого вида имеют принципиальные
выполнении определенной траектории движения режущей кромки ковша
недостатки:
следящим действием обладает лишь один элемент рабочего оборудования,
дросселирующих гидрораспределителей (следящих золотников), количество
называемый отслеживающим или ведомым. Управление осуществляется
которых обусловлено количеством элементов рабочего оборудования со
копирным устройством, состоящим из шаблона и распределителя, корпус
следящим
которого неподвижен, а золотник соединен с шаблоном [2].
управляющие звенья колонки совмещенных рычагов в течении всех операций
В
систему
одновременно
дорогостоящих
перемещать
0,1 кН; излишней затраты мощности при выполнении вспомогательных
способа
операций цикла (маневры на выгрузку и возвращение в забой) [2].
заключается в том, что с целью повышения качества обработки земляных
Проведенные исследования системы координированного управления выявили
поверхностей в процессе формирования закона движения стрелы участвует
недостатки, присущие этой системе такие как: снижение качества грунтовой
внешняя среда – грунт; при этом ковш, имеющий плоскую заднюю грань
поверхности и точности обработки на том участке траектории резания, где
бульдозерной
разработки
способ
(планировке)
стабилизацией
необходимость
экскаватора
принципу
положен
со
гидропривод
цикла при имеющихся значительных усилиях на гидрораспределителях до
ковша
процессом
приводом;
в
углового
положения
управления
установка
копания
грунта.
подобный
Сущность
161
162
резание грунта ведется с большими значениями угла резания (>40);
Рассмотренная система стабилизации углового положения ковша
применение сложных корректирующих устройств; необходимость частых
позволяет определить ряд путей, направленных на повышение точности и
регулировок
Анализы
производительности экскаватора. Поскольку алгоритм работы составляется
конструкции системы стабилизации углового положения ковша и показателей
на основе соотношения, связывающего углы поворота элементов рабочего
работы
выявляют
оборудования, целесообразно осуществлять непосредственный замер углов
недостатки в точности и падение производительности экскаватора при
блоками-датчиками, установленными в осях поворота элементов рабочего
выполнении им планировочных и доводочных земляных работ [2].
оборудования. Однако для ковшового механизма, ось поворота которого
рычажной
машины
на
системы;
различных
малая
зона
строительных
планировки.
площадках
Основными элементами следящей системы совмещенного управления
находится в зоне постоянного действия грунта, включений, влаги и т.д.,
являются распределители (следящие золотники) трубопроводы, гибкие тросы.
ставится вопрос обеспечения надежности точной работы датчика обратной
Жесткая
следящих
связи, его защиты. С этой целью предлагается снимать изменения угла
золотников на корпусе исполнительного цилиндра. Такая обратная связь
поворота ковша на шарнире соединения тяги привода ковша с рукоятью. При
неудобна для гидравлических машин, у которых пульт управления и
выполнении однотипных планировочных и зачистных земляных работ
исполнительный орган значительно удалены друг от друга. Рассмотренные
необходимо перед началом каждого цикла планировки установить ковш в
выше недостатки системы также затрудняют ее промышленное производство
заданное угловое положение. В условиях многократной установки ковша
на одноковшовых экскаваторах, и вынуждает искать принципиально новые
падает производительность машины на планировочных работах, растет
решения [1].
утомляемость
связь
предполагает
непосредственную
установку
В следящих системах координированного управления площадь зоны
оператора.
С
целью
повышения
производительности
рекомендуется применение системы автоматической установки ковша [1].
планировок составляет 85 % площади всей рабочей зоны. Увеличить длину
Также для качественного рытья одноковшовыми экскаваторами с
планируемого участка можно путем снижения скорости ведущего элемента
заданным уклоном могут применяться лазерные системы управления [3].
(рукояти), установкой для привода этого элемента насоса меньшей
Известен также ряд приборов для измерения глубины копания. В
производительности либо подачей части рабочей жидкости в систему
глубиномере, устанавливаемом на рабочем оборудовании, установлены
гидропривода стрелы; установкой гидропневматического аккумулятора в
гравитационные маятниковые датчики угла наклона стрелы и рукояти
линии питания стрелы для обеспечения дополнительного расхода. Как
соответственно. Корпуса датчиков крепятся болтами к оборудованию. Внутри
отмечалось выше, работа при больших углах резания на пластичных грунтах
корпуса установлен потенциометр (синусного типа). Для включения датчика
характеризуется
поверхности.
глубиномера в электросхему имеется разъемное соединение с клеммами.
Введением в процесс планировки третьего движения – поворот ковша –
Возможно применение устройства визуального контроля. На элементах
можно улучшить качественные показатели обрабатываемой поверхности
рабочего оборудования размещаются гравитационные маятниковые приборы,
(макроструктуру), снизить энергоемкость и одновременно увеличить длину
имеющие шкалы и показывающие стрелки. На приборе стрелы имеются две
траектории [1].
шкалы показывающие глубину резания и высоту выгрузки. Прибор рукояти и
нарушением
структуры
обрабатываемой
163
164
ковша аналогичны прибору стрелы, но отличаются тем, что имеют одну
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА НАСЫПЕЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
шкалу показывающая глубину копания [4].
Оснащение
автоматизированными
одноковшовых
приводами
УДК 630*625.7
гидравлических
рабочих
органов,
экскаваторов
ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ НА СЛАБЫХ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЯХ
позволяющими
С.Е. Хотин, Д.Д. Плешков, В.Н. Макеев
Воронежская государственная лесотехническая академия
осуществить прямолинейное движение режущей кромки без участия
оператора в процессе управления, является одним из наиболее универсальных
Лесовозные дороги строят, как правило, в трудных климатических и
и эффективных средств механизации планировочных и зачистных работ для
условий лесного комплекса [1].
гидрогеологических условиях, т.к. лесозаготовительная промышленность в
основном размещена в лесоизбыточных северных и северовосточных районах
Библиографический список
1. Брайковский, Ю.А. Одноковшовые экскаваторы для планировочных
страны – на Севере, Урале, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, где
лесистость достигает 50…60 % всех площадей.
работ [Текст] : обзор. информ. / Ю.А. Брайковский // Экскаваторы и
В этих районах условия строительства лесовозных дорог зачастую
стреловые краны. – М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1983. – 40 с.
определяются наличием заболоченных и избыточно-увлажненных площадей,
2. Скворцов, Г.С. Следящие системы управления рабочим оборудованием
поскольку их содержание составляет 26 % общей площади лесов [1, 2].
Процесс возведения насыпей земляного полотна на этих участках
гидравлических экскаваторов [Текст] : обзор.информ. / Г.С. Скворцов //
Строительные и дорожные машины. – М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1970. – 55 с.
индивидуальный и требующий учета многих особенностей, касающихся
3. Королёв, А.В. Рабочее оборудование зарубежных гидравлических
оптимального подбора машин и строительных материалов, поэтому наиболее
экскаваторов [Текст] : обзор.информ. / А.В.Королёв // Экскаваторы и
приемлемыми путями их освоения будут являться:
1.
стреловые краны. – М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1982. – 40 с.
7
Расширение
технологических
возможностей
землеройных
и
4. Пат. № 62125 РФ. МПК Е02 F3/28. Устройство для контроля за
землеройно-транспортных дорожных машин с учетом повышения их
положением элементов рабочего оборудования одноковшового экскаватора
производительности.
[Текст] / В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков; заявитель и патентообладатель
2.
Совершенствование существующих и теоретически обоснованная
Воронеж. гос. лесотехн. акад.- №2006132643/22; заявл. 11.09.2006; опубл.
разработка перспективных технологий производства земляных работ с учетом
27.03.2007. Бюл. № 9.
особенностей
их
проведения
и
конструктивных
возможностей
соответствующей техники.
На основании современных технологий производства земляных работ
при сооружении земляного полотна лесовозных дорог в качестве ведущих
машин могут быть рекомендованы, бульдозеры, автогрейдеры и экскаваторы
[1].
© Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н., 2007
166
165
В данном случае применение экскаватора в качестве ведущей машины
Заполнение траншеи после выторфовывания ниже уровня грунтовых
обусловлено наличием заболоченных и переувлажненных площадей, т.к. при
вод производится песчаными, гравелистыми или щебенистыми грунтами, а
проектировании
земляного
последующая часть земляного полотна, расположенная выше уровня
заторфованных
и
слабых
полотна
на
торфах,
(переувлажненных)
илах,
сапропелях,
глинистых
грунтах,
рекомендуется замена этих грунтов на более пригодные и доставка их к месту
На возведении земляного полотна задействована следующая техника:
гидравлический экскаватор с обратной лопатой; автомобили-самосвалы;
строительства.
Расширение
экскаваторов
грунтовых вод, отсыпается из местных грунтов с послойным уплотнением.
в
технологических
условиях
лесного
возможностей
комплекса
гидравлических
возможно
за
счет
усовершенствования конструкции стрелоподъемного механизма [3, 4],
гидравлический экскаватор с трамбующей плитой; бульдозер; самоходный
каток на пневмошинах; автогрейдер; откосопланировшик. Количество машин
более детально подбирается исходя из объемов строительства.
которая даст возможность применения ковшей повышенной емкости и
Как правило, работы по возведению земляного полотна на болоте
увеличения вылета рабочего оборудования в комплексе с удлиненной
ведут на трех захватках. Длина первой и второй – 20...25, третьей –
рукоятью, а также за счет применения системы для контроля за положением
150…200 м (см. рисунок).
элементов
рабочего
оборудования
[5],
способствующей
повышению
информативности оператора в момент разработки грунта.
При
этом
оптимальным
способом
устройства
искусственных
оснований при строительстве лесовозных дорог на слабых водонасыщенных
грунтах является применение песчаных подушек или свай, вертикальных
дрен и дренирующих прорезей с пригрузочными насыпями, а также
известковых свай. Из всех рассмотренных способов наиболее дешевым и
приемлемым для лесного комплекса является применение песчаных подушек.
Для строительства лесовозных дорог наиболее приемлемой является
технологическая карта возведения земляного полотна высотой до 3 м, которая
может быть реализована на осушенных болотах I типа с полным
выторфовыванием.
При
этом
в
состав
выполняемых
работ
входят
следующие
технологические операции: выторфовывание; засыпка траншеи; уплотнение
грунта в траншее; послойное разравнивание грунта на насыпи; послойное
уплотнение грунта; планировка откосов; планировка верха земляного
уплотнение верха земляного полотна.
Рис. Схема организации производства работ по возведению насыпи
земляного полотна
167
168
На первой захватке выполняются такие виды работ: устройство
продольной
траншеи
экскаватором;
засыпка
грунта
в
траншею
и
разравнивание его бульдозером; уплотнение грунта в траншее экскаватором с
земляного полотна автогрейдером; планировка откосов земляного полотна
откосопланировщиком; окончательное уплотнение земляного полотна катком
на пневмошинах.
Правильное
трамбующей плитой.
установление
потребности
комплексной
Под насыпь разрабатывается одна продольная траншея экскаватором
механизированной бригады в машинах, оборудовании и приспособлениях и
на уширенном гусеничном ходовом оборудовании, который движется
оптимальной их загрузки позволит значительно сэкономить материальные и
непосредственно по поверхности болота. Экскаватор укладывает торф из
трудовые затраты.
траншеи на расстоянии от края траншеи, равном максимальному радиусу
Библиографический список
выгрузки.
Песок доставляется автомобилями-самосвалами грузоподъемностью до
12 т и выгружается на расстоянии 5 м от края траншеи. Самосвалы для
выгрузки разворачиваются на насыпи или на специально устроенных
траншеи
песком
и
последующее
его
/ В. Р. Кротов, М. Н. Торгонский. – М.: Гослесбумиздат, 1962. – 266 с.
2. Матвиенко, Л. С. Строительство лесовозных дорог [Текст]: учеб. / Л.С.
Матвиенко и др. – М.: Лесная пром-сть, 1973. – 233 с.
площадках и подаются к месту выгрузки грунта задним ходом.
Засыпка
1. Кротов, В. Р. Организация строительства лесовозных дорог [Текст]: учеб.
разравнивание
выполняются челночными проходами бульдозера. Уплотнение выполняют
экскаватором с трамбующей плитой после разравнивания бульдозером песка
в траншее.
3. Пат. № 54971 РФ, МПК E02F 3/28. Рабочее оборудование одноковшового
гидравлического экскаватора [Текст] / В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков; заявитель
и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006106999/22; заявл. 06.03.2006; опубл.
27.07.2006, Бюл. № 21. – 2 с.
4. Пат. № 64124 РФ, МПК E02F 3/28. Рабочее оборудование одноковшового
На второй захватке выполняются следующие технологические операции:
разравнивание грунта на насыпи слоями по 0,3 м бульдозером; уплотнение
слоя грунта самоходным катком на пневмошинах.
Грунт, завозимый для отсыпки верхней части насыпи, выгружают из
гидравлического экскаватора [Текст] / В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков; заявитель
и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006137940/22; заявл. 26.10.2006; опубл.
27.03.2007, Бюл. № 9. – 2 с.
5. Пат. № 62125 РФ, МПК E02F 3/28. Устройство для контроля за
автомобиля-самосвала в шахматном порядке на отсыпанную ранее часть
положением
насыпи.
гидравлического экскаватора [Текст] / В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков; заявитель
В данной технологической карте предусмотрено уплотнение грунта
выполнять самоходным катком на пневмошинах за десять проходов по
одному следу по челночной схеме.
На третьей захватке выполняются следующие технологические
операции: срезка грунта с откосов откосопланировщиком; планировка верха
элементов
рабочего
оборудования
одноковшового
и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006132643/22; заявл. 11.09.2006; опубл.
27.03.2007, Бюл. № 9. – 2 с.
169
170
УДК 674.8
способов заготовки, нами анализировались наиболее распространенные
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ
способы. К ним отнесены механизированный и машинный.
ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
Таблица 1
В.Т. Яковлев, Р.А. Щеглов
Нормативы образования сучьев, ветвей и вершинок на растущем дереве в
Воронежская государственная лесотехническая академия
процентах от объема вывозки по основным породам и хозяйствам
Постоянный рост спроса на древесину, как сырье и изделия из нее,
Порода
Всего
задач – полное и качественное освоение лесосечного фонда и использование
Сосна
древесного сырья с наибольший эффектом. О степени использования
ставит перед работниками лесозаготовительного комплекса одну из главных
древесного сырья можно судить в некоторой мере по результатам доходов,
полученных предприятием с 1 га лесосырьевой базы. В ряде проведенных
исследований, установлено, что в зависимости от места расположения
предприятия, состава насаждения, принятой технология работ, 1000 м3
заменителей
древесины,
полученных
из
отходов,
приравнивается
к
В том числе
Сучья
Ветви
Вершинки
13,0
5,0
7,1
0,9
Ель
14,0
8,6
4,1
1,3
Лиственница
13,0
6,6
5,6
0,8
Береза
19,0
8,2
8,8
2,0
Осина
25,0
6,7
6,7
1,6
Хвойное хозяйство
13,5
6,8
5,85
0,85
Лиственное хозяйство
17,0
7,5
7,7
1,8
Таблица 2
3000…5000 м3 деловой древесины. Какими же резервами предприятия
лесного
комплекса
располагают
производства?
Ответ
один
максимальных
доходов
от
–
для
самый
повышения
доступный
лесосырьевых
эффективности
способ
ресурсов
их
извлечения
Сводные нормативы образования лесосечных отходов на растущем дереве и
их расход на удобрение и укрепление трелевочных волоков
комплексная
переработка, например, на щепу технологическую, зеленую, топливную и
другие виды товарной продукции.
С целью определения количества дополнительного сырья для разных
Экономический
районы
регионов страны нами предложена методика расчета ресурсов на основе
натурного
эксперимента.
Определены
средние
значения
нормативов
образования сучьев, ветвей и вершинок в процентах от объема вывозки.
Результаты расчетов приводятся в табл. 1 и 2.
Для определения ресурсов дополнительного сырья, которое может
быть переработано и остается на лесосеке в зависимости от различных
© Яковлев В.Т., Щеглов Р.А., 2007
Северный
Северо-Западный
Центральный
Волго-Вятский
ЦентрельноЧерноземный
Норматив образования лесосечных отходов, % вывозки
древесины
отпад сучьев, ветвей при валке,
трелевке
Сучья, ветви,
Отходы,
Использование
В т.ч. на
вершинки на
пригодные к
на укрепление
укрепление
растущем
использованию
трелевочных
волоков
дереве
волоков и
удобрения
16,1
12,5
6,0
3,6
13,3
8,1
2,5
5,2
12,2
7,7
3,4
4,5
13,3
6,9
1,7
6,4
14,4
4,9
–
9,5
171
172
Согласно наблюдениям на предприятиях Тверской области, после
проведения рубок главного пользования на 1 га лесосеки остается от 10 до
имеющихся ресурсов на зеленую щепу, щепу технологическую, а также на
другие виды продукции.
14 % ликвидного запаса древесины. Почти совсем не используется такое
Анализировались виды отходов и их количество на лесных складах. К
ценное сырье, как тонкомерная древесина, диаметр которой на высоте груди
отходам отнесены: откомлевки, горбыли, рейки, торцовые отрезки, опилки и
не превышает 13…14 см. Размерно-качественная характеристика сырья
др. Результаты расчетов сведены в табл. 3-5. по соответствующим цехам.
примерно такая: длина маломерных, отходов 0,5…2,5 м; крупномерных –
6…20 м, диаметр соответственно 3…12 см для первых и 18…32 см для
вторых. Объем сырья соответственно 0,03…0,31 м3. Следует отметить, что
Таблица 3
Нормативы образования отходов раскряжевки, % объема раскряжевки
использование отходов лесозаготовок ограничивается рядом трудностей. Они
Экономические
связаны с техническим, экономическим и технологическим характером.
районы
Например, сучья и пневая древесина представляют собой древесное сырье,
неудобное для транспортировки и переработки. Неудобства возникают и с
уборкой сучьев от стационарных сучкорезных машин на лесных складах
леспромхозов.
Использование
мощности
рубительных
машин
при
измельчении отходов лесозаготовок на щепу крайне мало из-за того, что
Нормативы образования отходов раскряжевки, %
Всего
В том числе
Откомлевки
Козырьки
Северный
1,4
1,0
0,4
Северо-Западный
1,4
1,0
0,4
Центральный
2,0
1,4
0,6
Волго-Вятский
1,5
1,0
0,5
Центрально-Черноземный
1,8
1,3
0,5
подача их в машину чаще ведется вручную при неполной их загрузке. Однако
Таблица 4
актуальность получения дополнительного древесного сырья без увеличения
Нормативы образования отходов шпалопиления, % объема
объема лесозаготовок в настоящее время неоспорима и требует выработки
распиливаемого сырья
определенных рекомендаций по реализации данного вопроса.
Отходы шпалопиления, % объема
Анализ литературных данных показал, что переработка пневой
древесины в лесных предприятиях России налажена слабо и требует набора
дополнительных сведений. Получение зеленой щепы в условиях лесосеки
может быть организовано на базе существующих сейчас отечественных
машин. Исходным сырьем для производства зеленой щепы могут служить
сучья, вершины, целые тонкомерные деревья и древесно-кустарниковая
растительность.
При
заготовке
механизированным
способом
доля
оставляемой древесной массы на лесосеке составляет около 22 м3.
Для повышения эффективности выхода продукции с 1 га лесосырьевой
базы нами были предложены разработанные рекомендации по переработке
распиливаемого сырья
Виды отходов
Общий
В том числе
Обрезные
Необрезные
Всего
20,6
10,8
9,8
В том числе: горбыли
10,35
10,65
–
отрезки
0,15
0,15
–
опилки
9,6
–
9,6
стружка
0,2
–
0,2
173
174
Таблица 5
Нормативы образования отходов производства тары, % объема
перерабатываемого сырья
назначения как наполнителей при производстве арболита, различного рода
строительных плит в виде перегородок, теплоизоляционного материала и т.п.
Отходы деревообработки в
зависимости от объема перерабатываемого
сырья, %
Кусковые
Мягкие
Ящичные
Пиломатериалы
комплекты из хвойных пород:
пиломатериалов Нестроганные
лиственных
Строганные
пород
Заготовки для
Круглые
клепки
лесоматериалы
Заготовки для
Клепка
клепки
отрезки
рейки
всего
стружка
опилки
Ящичные
Тарный кряж
комплекты из
Сырье для
круглых
технологической
лесоматериалов
переработки
Пиломатериалы
Ящичные
хвойных пород:
комплекты из
нестроганные
хвойных
строганные
пиломатериалов
горбыль
Сырье
всего
Вид
продукции
Итого по
отходам
25,0
5,0
18,8
1,2
19,4
1,4
18,0
44,4
40,0
8,0
30,0
2,0
21,0
1,0
20,0
61,0
16,0
16,0
–
–
9,0
9,0
7,0
7,0
10,0
21,0
–
10,0
11,0 10,0
26,0
37,0
–
– использования опилок при производстве строительных материалов
как наполнителя в виде кирпича, строительных блоков, облицовочных плиток
т.д.
Библиографический список
1.
20,0
–
12,0
8,0
12,0
20,0
–
12,0
8,0
22,0
20,0
4,0
15,0
1,0
18,0
–
18,0
38,0
10,0
–
5,0
5,0
23,0
20,0
3,0
33,0
12,0
32,0
10,0 12,0
32,0
Анализ данных, приведенных в табл. 3, 4, 5 показывает, что самый
большой процент отходов образуется от тарных, лесопильных и шпалорезных
цехов.
С учетом данных, полученных в результате наблюдений, нами
предлагается для предприятий лесного комплекса организовать следующие
производства:
– для переработки тонкомерной древесины – получений изделий
товаров народного потребления, в частности облицовочной рейки для
внутренней отделки промышленных и жилых помещений;
– использования лесосечных отходов – получения щепы различного
Никишов, В.Д. Комплексное использование древесины [Текст]: учеб. /
В.Д. Никишов. – М.: Лесн. пром-сть, 1985. – 264 с.
175
176
МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
УДК 630:65.011.54
ДИНАМИКА ПРИВОДА ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ С
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ
Р.Г. Боровиков, В.С. Быков
Воронежская государственная лесотехническая академия
В
настоящее
время
основополагающим
фактором
повышения
производительности машин, роста рабочих нагрузок, точности, а также
Рис. 1. Расчетная динамическая модель лесохозяйственной
машины с двухшарнирной карданной передачей и
предохранительным устройством, установленном в середине
кинематической цепи
экономичности и надежности, является анализ движений в машинах, с учетом
Приведенная расчетная модель обладает переменной структурой, так
всех силовых факторов. При проведении предварительных динамических
как в момент перегрузки она распадается на две части: ведущую и ведомую.
исследований можно заранее предусмотреть специальные регулировочные,
Это обусловлено процессом работы предохранительного устройства. Ввиду
демпфирующие и разгружающие устройства, которые в дальнейшем позволят
того, что при срабатывании предохранительного устройства динамические
сохранять и поддерживать динамические характеристики машин в заданных
нагрузки в ведомых частях систем намного больше, чем в ведущих [2],
пределах в процессе всего срока его эксплуатации.
дифференциальные уравнения движения будут составлены и решены именно
Большинство лесохозяйственных машин состоит из значительного
числа сосредоточенных и распределенных масс. Исследование таких систем
является трудной задачей, а в некоторых случаях даже не решаемой. Поэтому
действительные системы машин обычно заменяют простыми приведенными
для ведомых частей.
До перегрузки системы вращаются с угловой скоростью
ωî ,
нагружены моментом движущих сил M p и моментом сил сопротивлений
расчетными схемами с небольшим числом расчетных масс, обеспечивая
M c . Связь, которая образовалась между рабочим органом и предметом,
требуемую точность расчета. Приведенные массы должны определяться из
вызвавшим перегрузку, наблюдается при наиболее неблагоприятном случае –
равенства
внезапном стопорении.
кинетических
энергий
приводимой
и
приведенной
масс,
При перегрузке в результате внезапного стопорения рабочего органа
приведенные жесткости – из равенства потенциальных энергий [1].
Если рассмотреть двухшарнирную карданную передачу с кулачковой
предохранительной
муфтой,
встроенной
в
промежуточный
вал
лесохозяйственной машины происходит нарастание нагрузки до величины
регулировочного момента предохранительного устройства. Как только
лесохозяйственной машины, то на основе вышесказанного ее можно
нагрузка
достигнет
значения
регулировочного
момента,
начнется
представить как трехмассовую динамическую систему (рис. 1).
относительное проскальзывание рабочих поверхностей предохранительного
устройства и возрастание момента до его максимального значения. Масса, в
© Боровиков Р.Г., Быков В.С., 2007
177
178
которой смонтировано предохранительное устройство, в этом случае
максимальных динамических нагрузок, поэтому начальные условия для этого
распадается на две массы.
случая можно записать ( t = 0 ) так
После достижения максимального момента будут наблюдаться
ϕ2 =
затухание колебаний, а затем установившееся буксование.
В нашем случае предохранительное устройство находится в середине
где
M рег
C 23
; ϕ& 2 = ω 0 ,
ω 0 – угловая скорость.
кинематической цепи привода лесохозяйственной машины. Тогда при
Максимальные динамические нагрузки для лесохозяйственных машин,
срабатывании кулачковой предохранительной муфты трехмассовая система
не имеющих карданной передачи, определяются из решения уравнения 1 при
превращается в одномассовую с заделкой (рис. 2).
заданных начальных условиях, и имеют вид [3]
⎛
4 I 2 C 23 − β 232
− β 23
arctg
М max = ω 0 I 2 C 23 exp ⎜
⎜ 4I C − β 2
β 23
2 23
23
⎝
Вследствие
того,
что
кулачковая
⎞
⎟ + М рег .
⎟
⎠
предохранительная
(2)
муфта
установлена на промежуточном валу системы, вал будет вращаться с
непостоянной угловой скоростью [4]
ω0 = ω
Рис. 2. Расчетная схема динамической системы с кулачковой
предохранительной муфтой при перегрузке
где
Дифференциальные
уравнения
движения
системы
запишутся
в
видеEquation Section 1
I 2ϕ&&2 + β 23ϕ& 2 + C 23ϕ 2 = М рег ,
где
(1)
cos γ 1
,
1 − sin 2 γ 1 × cos 2 ϕ1
(3)
ω – угловая скорость ведущего вала;
γ 1 – угол наклона между ведущим и промежуточным валом;
ϕ1 – угол поворота ведущего вала.
В момент срабатывания кулачковой предохранительной муфты
I 2 – момент инерции массы системы;
ведомый вал системы будет останавливаться вследствие возникновения
ϕ 2 – угол закручивания;
перегрузки, а максимальные динамические нагрузки будут определяться с
C 23 – жесткость упругого звена;
учетом изменения угловой скорости. Тогда расчетная зависимость (2)
β 23 – параметр демпфирующего сопротивления;
запишется следующим образом:
cos γ 1
1 − sin γ 1 × cos 2 ϕ1
M рег – регулировочный момент предохранительного устройства.
М max = ω
При возникновении перегрузки на рабочих органах лесохозяйственной
⎛
4 I 2 C 23 − β 232
− β 23
arctg
× exp ⎜
⎜ 4I C − β 2
β 23
2 23
23
⎝
машины будет происходить срабатывание кулачкового предохранительного
устройства
карданного
привода,
что
приведет
к
возникновению
2
I 2 C 23 ×
⎞
⎟ + М рег .
⎟
⎠
(4)
180
179
Срабатывание кулачковой предохранительной муфты сопровождается
ударами. Окружное усилие при ударе, согласно гипотезе неупругого удара,
определяем как
ω уд =
где
Библиографический список
1
Комаров, М.С. Динамика механизмов и машин [Текст]: учеб. / М.С.
Комаров. – М.: Машиностроение, 1969. – 289 с.
ω
I'
1+ 1
I1
,
(5)
2
Петрягин, И.Н. Повышение надежности пропашных фрез от перегрузок
за счет совершенствования предохранительных муфт [Текст]: автореф.
дис…..канд. техн.наук / И.Н.Петрягин.–Омск, 1972.– 22 с.: ил.
I1' – момент инерции массы ведущей части системы;
3
I1 – момент инерции массы ведомой части системы.
размыкающимися муфтами предельных моментов [Текст]: дис….конд. техн.
Подставив
(5)
в
(4),
окончательно
получим
зависимость
по
Бородин,
4
возникать
1945.
пробуксовке
кулачковой
предохранительной
муфты,
Защита
выкопочных
л/х
машин
от
перегрузок
наук :05.21.01 / Н.А.Бородин.– Воронеж, 2000.–158 с.
определению максимальной динамической нагруженности, которая будет
при
Н.А.
Лысов, М.И. Карданные передачи [Текст] / М.И. Лысов. – М.: Машгиз,
установленной на промежуточном валу карданной передачи
М max
cos γ 1
=
×
'
2
I 1 − sin γ 1 × cos 2 ϕ1
1+ 1
I1
ω
УДК [630*:65.011.54]:621.825
I 2 C 23 ×
⎛
4 I 2 C 23 − β 232
− β 23
× exp ⎜
arctg
⎜ 4I C − β 2
β 23
2 23
23
⎝
⎞
⎟ + М рег .
⎟
⎠
КАРДАННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
Р.Г. Боровиков, В.С. Быков
(6)
Воронежская государственная лесотехническая академия
Работая
в
довольно
сложных
условиях,
ротационные
Таким образом, из формулы (6) видно, что на величину динамических
лесохозяйственные машины достаточно часто подвергаются перегрузкам
нагрузок, возникающих при перегрузке рабочих органов лесохозяйственных
(попадание в рабочие органы пней, корней, порубочных остатков и т.д.). Это
машин,
говорит о необходимости защиты рабочих органов и приводов машин. Для
защищенных
кулачковыми
предохранительными
муфтами,
установленными в карданном приводе машины, в наибольшей степени
этого применяются различные предохранительные устройства.
зависят от динамических характеристик машины (жесткости, демпфирующих
Конструкция и место расположения предохранительного устройства
сопротивлений, моментов инерции масс, угловой скорости) и углов наклона
должны обеспечивать удобство в обслуживании, регулировки, смазки,
между ведущим и промежуточным валом. Регулировочный момент на
устранение неисправности, легкость монтажа и демонтажа.
динамические нагрузки не оказывает влияния.
Для создания нового предохранительного устройства нужно учитывать
надежность и долговечность, так как с увеличением срок службы
уменьшается эксплуатационные и ремонтные расходы на машину.
© Боровиков Р.Г., Быков В.С., 2007
181
182
Однако многие конструкции карданных предохранительных устройств
обладают рядом недостатков и в том числе большой динамической
нагруженностью [1].
С
целью
снижения
динамических
нагрузок
в
Воронежской
государственной лесотехнической академии на кафедре деталей машин и
инженерной графики разработана конструкция к предохранительного
устройства карданного привода лесохозяйственной машины. Снижение
динамических нагрузок осуществляется за счет введения в конструкцию
упругих элементов, которые позволяют уменьшить жесткость линий передач,
а также повысить демпфирование.
Предохранительное устройство состоит из свободно установленной на
валу 1 карданной вилки 2. Втулки 3 с возможным осевым перемещением по
шлицам, выполненной в виде ступицы с упругим элементом 4. Между вилкой
и втулкой 3 установлены двухкулачковые шайбы 5, одна из которых
закреплена в упругом элементе 4 втулки 3. Для прижатия шайб имеется
цилиндрическая пружина 6 контактирующая с регулировочными гайками 7,
навинчиваемых на вал 1.
Предохранительное устройство работает следующим образом.
При нормальном режиме работы движение передается с фигурной
Рисунок Карданное предохранительное устройство
Библиографический список
вилки 1 на вал 2 через упругий элемент 4 втулки 3, с помощью
1. Карамышев, В.Р. Повышение надежности работы предохранительных
двухкулачковых шайб 5.
муфт лесохозяйственных машин [Текст] / В.Р. Карамышев, П.С. Нартов –
При возникновении перегрузки вал 2 и втулка 3 останавливаются,
втулка 3 сжимает пружину 6, зубья шайб выходят из зацепления.
Предохранительное устройство срабатывает с последующей пробуксовкой.
Достоинство предложенной конструкции заключается в снижении
динамические нагрузок и металлоемкости за счет упругого элемента во
втулке.
Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993 – 140 с.
183
184
покрытием составляет около 5 млн км. Разница налицо, однако, и такой
УДК 656.072.003.13
подход отнюдь не является решением проблемы транспорта, о чем будет
ПРОБЛЕМЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
сказано ниже.
ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ГОРОДОВ
На территории нашей страны состояние автомобильных дорог
П.В. Енин, Д.В. Енин, Р.А. Сподарев
зачастую неудовлетворительное, а порой дороги отсутствуют. По сравнению
Воронежская государственная лесотехническая академия
с США, где с 40-х годов прошлого столетия создается достаточно
В России средствами автомобильного транспорта осуществляется
перевозка более 50 % всех грузов и пассажиров по стране. В этой связи
проблемы городских агломераций как пунктов товарообмена, связанных с
транспортным обслуживанием, в настоящее время являются не просто
актуальными.
Рост
автомобилизации
(это
показатель
числа
зарегистрированных автомобилей на 1000 жителей) осуществляется все
более
значительными
темпами.
Так,
за
последние
5 лет
объем
автомобильного парка нашей страны увеличился в полтора раза. И если в
конце 90-х годов для г. Воронежа уровень автомобилизации составлял
200 авт./1000 чел., то сегодня он уже превышает 250 авт./1000 чел.; в Москве
эта величина составляет уже 500 авт./1000 чел. К примеру, в США число
зарегистрированных автомобилей практически равноценно числу жителей
страны, т.е. около 1000 авт./1000 чел. Безусловно, уровень насыщения
транспортом
улично-дорожной
сети
городов
напрямую
зависит
от
законодательной базы и уровня платежеспособности населения.
Наиболее экономически развитые города и регионы, как видно, имеют
более весомые показатели автомобилизации. Но рост числа автомобилей на
дорогах страны должен соизмеряться с уровнем развития улично-дорожной
сети. Для сравнения, в Российской Федерации в настоящее время
протяженность автомобильных дорог с жестким покрытием составляет около
740 тыс. км, из них с постоянным покрытием – только около 500 тыс. км. В то
же время в США общая протяженность автомобильных дорог с жестким
© Енин П.В., Енин Д.В., Сподарев Р.А., 2007
разветвленная и хорошего качества сеть автомобильных дорог, Россия
отстала на десятилетия. Но, как ни странно, в тех городах США, где наиболее
развита транспортная инфраструктура и создана, казалось бы, самая
современная и рациональная улично-дорожная сеть, наблюдаются проблемы
с заторами еще большие, чем в городах, где улично-дорожная сеть развита
недостаточно.
Основной вопрос заключается в том, что развитие транспортной
инфраструктуры
«притягивает»
автомобилистов,
так
и
своими
резервами,
социально-экономическую
как
обычных
инфраструктуру,
расположенную возле таких дорог, что создает условия для ее развития
наиболее
быстрыми
темпами.
Следовательно,
увеличив
пропускную
способность улично-дорожной сети, происходит постепенное насыщение
неиспользованных резервов транспортом. То есть получается замкнутый круг
– чем лучше развита транспортная инфраструктура, тем с большими
проблемами предстоит столкнуться в будущем. Так ли это на самом деле?
Ответ заключается в условиях управления движением.
Основными вопросами эксплуатации транспорта и организации
движения в городах являются социально-экономические факторы. К числу
основных можно отнести: время нахождения транспорта в пути; объем
перевозок; уровень экономических затрат на перевозки; уровень безопасности
движения; экологическое воздействие транспорта на окружающую среду.
Известно, что качественное дорожное покрытие, выполненное в
соответствии с предъявляемыми требованиями ГОСТ Р 50597-93 [1],
186
185
позволяет значительно экономить время и средства. Так, на дорогах с
C i – стоимость одного машино-часа работы i -го типа транспортных
некачественным покрытием, себестоимость продукции увеличивается в
средств, р.;
1,5…3 раза, по сравнению с дорогами, имеющими качественное покрытие.
N ij – интенсивность движения i -го типа транспортных средств в j -м
Причем такие значительные потери на дорогах происходят вследствие
направлении, ед./ч.
увеличения перерасхода топлива на 30…50 %, увеличения износа деталей
автомобиля на 10…30 %, увеличения времени перевозки в 1,5 раза. Поэтому,
безусловно, качеству дорожного покрытия должно уделяться значительное
Потенциальные затраты от одного ДТП, согласно ВСН 25-86 [2],
рассчитываются по формуле
k
З ДТП = З1 ∑ qi , (р.),
внимание, и потраченные средства сегодня – это дополнительные и
(3)
i =1
значительные налоговые поступления завтра.
Однако, как показал опыт США, переход к дорогам высших категорий
где
З1 – средняя величина потерь от одного ДТП, р.;
с качественным покрытием не всегда дает положительный результат. И дело
qi – опасность каждой i -й конфликтной точки, ДТП/1 млн авт.-ч.
не в состоянии дорог, а в системе организации дорожного движения.
qi = K i N i1 N 2i 10−6 ,
Инженерам в области организации движения известно, что значительные
социально-экономические
потери
на
улично-дорожной
сети
городов
(
где
)
(4)
K i – коэффициент аварийности конфликтной точки;
происходят из-за задержек транспорта на перекрестках и светофорах. Оценка
N i1 , N 2i – интенсивности конфликтующих потоков, авт./ч.
этих
Ссылаясь
потерь на улично-дорожной сети производится
на основании
З = ЗТ + З ДТП , (р.),
(1)
ЗТ – потери от задержек транспорта на перекрестках и светофорных
объектах, р.;
автомобилей, приходящиеся на определенный период времени, р.
инженерных
расчетов,
можно
является показатель потерь времени. Его доля может составлять в пределах
50…99 % всех потерь. Безусловно, высокий уровень аварийности на дорогах
приводит к невосполнимым потерям для жизни и здоровья граждан, однако с
ЗТ =
⎞
t ΔТ n ⎛ m
⎜ C i ∑ N ij ⎟ , (р.),
∑
3600 i =1 ⎝ j =1
⎠
социально-экономических потерь, которые несет вся транспортная система в
целом. И потери эти огромны. Так, например, обычный двухфазный
Причем потери транспортного времени определяются как
светофорный объект с временем цикла 60 с, в среднем, запрещает движение
(2)
t ΔТ – средняя задержка одного транспортного средства на перекрестке,
с;
опыт
экономической точки зрения его величина значительно меньше тех
З ДТП – средние экономические потери от числа ДТП на 1 млн
где
имеющийся
констатировать тот факт, что экономически наиболее весомым в формуле (1)
выраженияEquation Section 1
где
на
для одного из направлений на 30 с. В настоящее время для осуществления
перевозки, заказчик платит оператору перевозок за один час работы грузового
автомобиля и автобуса – около 400 р., такси – 200 р. Нетрудно подсчитать,
что при интенсивности движения 1000 авт./ч в одном направлении и доле
грузового транспорта и автобусов в потоке – 15 %, с учетом вероятностного
187
188
прибытия транспорта к перекрестку (в этом случае среднеквадратическое
сожалению, альтернатив у заказчика нет: отсутствуют качественные
30
= 15 с), только за один
2
альтернативные пути движения; практически нет выбора по стоимости и виду
отклонение принимается равным σ = 0,5 , т.е. t ΔT =
транспорта при перевозках на небольшие расстояния; нет возможности на
час на X -образном перекрестке суммарная величина задержек для всех
условиях
транспортных средств будет равна 1 ч. Следовательно, потери составят около
дорожную сеть. И снова замкнутый круг. Небольшие объемы заказов
4000 р./ч. Годовые социально-экономическое потери на этом перекрестке
практически никак не отражаются на рентабельности работы заказчика, тем
только от задержки автотранспорта будут близки к 10 млн р. Следует
более, что стоимость перевозки еще и закладывается в себестоимость товара,
напомнить, что полученные значения приведены только для одного
т.е. в результате платит конечный розничный потребитель. Потери в данном
небольшого
режимом
случае приобретают государственный масштаб и носят исключительно
светофорного регулирования! Остается только представить себе, какие
социально-экономический характер, а величина этих потерь в несколько раз
баснословные потери несут города от неправильной планировки улично-
выше
дорожной сети и организации движения транспорта на ней. А если еще учесть
инфраструктуры страны.
городского
перекрестка
с
самым
простым
самостоятельной
всех
необходимых
окупаемости
расходов
усовершенствовать
модернизацию
улично-
транспортной
то, что при допустимой скорости движения в городе 60 км/ч, средняя
Еще одной важной проблемой является загрязнение окружающей
фактическая скорость составляет около 18 км/ч, выводы становятся еще
среды. Общеизвестно, что при работе транспорта на холостом ходу, из-за
менее оптимистичными. Причем общая негативная ситуация зависит от
неполноты сгорания нефтяного топлива, в атмосферу выбрасывается самое
наличия «узких» мест на улицах городов, которые перепланировать дорого, а
большое количество вредных веществ. Чем больше простои транспорта при
наличие таких мест приводит к существенным задержкам транспорта.
работающем двигателе, тем выше уровень загазованности воздуха и
В чем же причина такой расточительности и отсутствия желания
концентрации вредных веществ в нем. Следовательно, эти потери также
решить проблему? А причина проста. За перевозку платит заказчик. Оператор
должны учитываться в методиках проведения социально-экономических
перевозок устанавливает тариф не в соответствии с себестоимостью
расчетов. Но они отсутствуют.
перевозки и небольшой наценки на нее, например, в пределах 20…25 %, а
Если касаться вопросов экологических расчетов на транспорте, то
исключительно на основании маркетинговой политики рынка транспортных
можно отметить, что существующие методики, позволяющие определить
услуг. Таким образом, изначально, за все простои платит клиент, а сам
объемы выбросов вредных веществ, ориентировочны. Так, существуют три
оператор на этом только зарабатывает. Причем, если за час работы
основных
транспортному средству приходится потерять в свободных условиях
источниках [3].
движения 10…15 мин (25 % времени) и для разовых заказов сумма
метода,
фигурируют
в
различных
литературных
Метод, основанный на оценке весового выброса вредных веществ, в
незначительна, то в случае движения в заторах и при больших объемах
зависимости
перевозок на заказчика ложится тяжелое, но безвыходное бремя оплаты
несовершенен.
социальной неэффективности эксплуатации транспортного пространства. И, к
которые
от
выполненной
транспортной
работы
изначально
190
189
Существуют недостатки и в методе, основанном на определении
проверяют работу двигателя исключительно на холостом ходу. Как
вредных веществ, исходя из объемов потраченного топлива и данных
показывает практика, на повышенных оборотах доля выбросов вредных
регистрации портативными газоанализаторами. До сих пор остается
веществ может превышать вдвое и более допустимые нормативы. Так, доля
открытым вопрос разделения при помощи регистрирующей аппаратуры
токсичного компонента: оксида углерода для автомобиля КамАЗ составляет
вредных веществ от автомобильного транспорта и стационарных источников
2,98 г/км, а для ВАЗ-2106 с карбюраторным двигателем – 23,9 г/км. А если
(фабрик, предприятий и др.).
учесть, что транспортные средства в городских условиях более 70 % времени
Согласиться с совершенством третьего метода, основанного на
в пути находятся в режиме разгона-торможения, можно констатировать
эмпирических зависимостях удельного выброса вредных веществ на
несовершенство и третьей методики расчетов. Совершенно очевидно, что все
условный километр пробега, также невозможно из-за причин, характерных
современные общепринятые методики не позволяют с достаточной степенью
для России:
точности определить уровень загрязнения воздушного бассейна от средств
–
большая часть парка автомобилей имеет возраст более 10 лет, а
методика использует данные для автомобилей 3…5 лет эксплуатации;
–
автотранспорта.
Еще одним немаловажным моментом является уровень повышенной
технический уровень отечественного автопрома на протяжении
опасности от автотранспорта. Ежегодно на дорогах России только по
многих лет отстает от зарубежных аналогов минимум на 10 лет, величина
официальной статистике погибают более 35000 чел., сотни тысяч ранены, и
продаж за 2006 г. импортных марок автомобилей превысила 50 % (а это
эти цифры ежегодно возрастают. По количеству ДТП на 100 тыс. жителей
качество Евро-2);
наша страна занимает одно из последних мест в мире (110 ДТП/100 тыс. чел.),
–
доля производительных перевозок автотранспорта в России
однако
если
сравнивать
число
погибших
–
мы
в
лидерах
составляет всего 3,8 %, тогда как за рубежом эта цифра значительно выше –
(20 погибших/100 тыс. чел.), при этом Россия занимает одно из последних
12…65 %;
мест по уровню автомобилизации (около 140 легковых автомобилей на 1000
–
если в европейских странах расход горючего составляет, в среднем,
жителей).
8,3 л/100 км, то в России – 9,7 л/100 км, причем это для оптимальных
Так существует ли возможность улучшить ситуацию на отечественных
дорожных условий, которые для нас пока редкость (более корректны –
дорогах? Все, о чем было сказано выше, подтверждает необходимость
11…16 л/100 км).
разработки и внедрения мероприятий по улучшению условий движения.
Кроме того, соблюдение требований по техническому состоянию
Необходимо решать проблемы улично-дорожной сети, прекратить
транспортных средств, выходящих на линию и методов контроля, абсолютно
беспорядочную застройку городов, качественно обосновать нормативные
и повсеместно не выполняются. Например, по ГОСТ Р 51709-2001 [4] при
требования, предъявляемые к транспортному пространству. В настоящее
проведении государственного технического осмотра выбросы вредных
время в г. Москве принят норматив, по которому в новых районах города, где
веществ должны контролироваться на двух режимах: холостом ходу и
ведется застройка, под улицы, дороги, дворовые проезды, стоянки и паркинги
повышенных оборотах двигателя. На самом деле, в лучшем случае,
должно быть отведено не менее 25 % площади земельного участка. По России
192
191
этот норматив составляет 15 %. По факту его величина лежит в пределах
5…10 %. Предлагаемые мероприятия позволят повысить пропускную
способность перегруженных улиц, будут способствовать снижению ДТП и
увеличению экономической привлекательности городов. Однако с учетом
опыта США следует ввести ряд ограничений, направленных на оптимизацию
застройки, размещения объектов притяжения и распределения транспортных
потоков.
1. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к
эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения
безопасности дорожного движения [Текст]. – Введ. 1994-01-07. – М.: Изд-во
стандартов, 1999. – 7 с.
2. ВСН 25-86. Указания по обеспечению безопасности движения на
автомобильных дорогах [Текст]. – Введ. 1987-05-01. – М.: Изд-во стандартов,
Повышение качества дорожного покрытия – еще один шаг к
улучшению условий движения, при этом особое внимание стоит обратить на
уже существующие нормативные требования по содержанию улиц и дорог,
игнорирование которых зачастую приводит к ускоренному износу дорожного
полотна.
Особое внимание
Библиографический список
1987. – 112 с.
3. Сарбаев, В.И. Методология и практика обеспечения экологической
безопасности
быть уделено
системе организации
дорожного движения. Кроме оптимизации условий движения, нанесения
автомобильного
транспорта
[Текст]
/
В.И. Сарбаев. – М.: Машиностроение-1, 2004. – 336 с.
4. ГОСТ
должно
эксплуатации
Р
51709-2001.
Автотранспортные
средства.
Требования
безопасности к техническому состоянию и методы проверки [Текст]. – Введ.
2001-02-01. – М.: Госстандарт России, 2003. – 69 с.
качественной дорожной разметки, способствующей снижению ДТП (на
некоторых участках до 50 %), необходимо максимально избавляться от
УДК 630*165.6
лишних дорожных знаков, светофорных объектов, следует проводить
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИЦЕПНЫХ
реконструкцию улиц с введением кольцевых и многоуровневых пересечений,
СКРЕПЕРОВ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
организацией одностороннего движения и пр. Пристальное внимание следует
Г.В. Жданов
обратить на сокращение числа «узких» и опасных мест на улично-дорожной
Воронежская государственная лесотехническая академия
сети городов.
Повышение уровня образования в сфере транспорта и фактическое
На
современном
этапе
становления
рыночной
экономики
предъявление более жестких санкций к операторам перевозок позволят
экономическое развитие лесного комплекса неразрывно связано с состоянием
обеспечить достаточный уровень соблюдения нормативных требований и
дорожной сети, со строительством новых лесовозных дорог и зданий.
повысить конкурентоспособность перевозчиков на рынке транспортных
Большие
услуг.
лесовозных дорог на Севере и в центре Европейской части России, в зоне
объемы
земляных
работ
выполняются
при
строительстве
Кроме того, в сложившихся условиях основное внимание следует
Сибири и Дальнего Востока. Значительная часть объема земляных работ
обратить на альтернативные пути сообщения и соответствующие виды
выполняется скреперами [1], на долю которых приходится до 20 % общего
транспорта.
объема. Скреперы выполняют работы по строительству земляного полотна
© Жданов Г.В., 2007
193
194
лесовозных автомобильных дорог, по разработке глубоких выемок, высоких
шириной резания. Данный факт является очень важным и позволяет
насыпей, особенно разработке выемок со смешанными насыпями, в качестве
использовать один скрепер на разных работах и грунтах.
Созданы
ведущих машин в составе механизированных бригад.
и
исследованы
новые
конструкции
скреперов
с
При распаде СССР большинство заводов-изготовителей скреперов
грунтоперемещающими устройствами, которые могут быть рекомендованы
осталось за пределами России. Это обстоятельство, а также недостаточное
для строительства лесовозных дорог: скрепер с подвижным днищем [4, 5],
финансирование лесной промышленности, привели к тому, что в последнее
скрепер с подвижным днищем и дополнительной средней стенкой [6],
десятилетие новые скреперы не поступают в лесной комплекс (ЛК). Поэтому
скрепер с дополнительной средней стенкой [7, 8]. Новизна их подтверждена
остро встает вопрос о модернизации уже находящихся в эксплуатации и
авторскими свидетельствами [4–8]. Изготовленные и испытанные опытные
разработке
для
образцы скреперов с грунтоперемещающими устройствами позволили на
эксплуатации в ЛК, которые будут наиболее приспособлены к этим условиям
30…45 % уменьшить энергоемкость процесса копания грунта по сравнению
и отвечать требованиям, предъявляемым к лесной техники. Позволят
со скреперами традиционной конструкции и показали, что наиболее
повысить производительность и снизить затраты при производстве земляных
эффективно их применение при строительстве лесовозных дорог на сыпучих,
работ на строительстве лесовозных дорог.
малосвязных грунтах. Наиболее эффективным в условиях тяжелых грунтов
новых
перспективных
скреперов,
предназначенных
Одним из путей решения этой проблемы является создание новых
является скрепер с .дополнительной средней стенкой, т.к. он позволяет
скреперов за счет усовершенствования конструкции уже существующих. На
уплотнять грунт внутри ковша, тем самым сокращая количество пустот и
данный момент можно отметить следующие наиболее подходящие для
повышая коэффициент заполнения.
условий ЛК модели: скрепер с уменьшенной шириной резания - скрепер с
Созданы и исследованы новые конструкции скреперов косого резания
совковым рабочим органом на ноже [2], на заслонке [3], скрепер с
грунта с V-образной [9] и с W-образной [10] ножевыми системами. Новизна
переменной шириной резания, скрепер без упряжных тяг, скрепер с
этих конструкций подтверждена авторскими свидетельствами [9, 10].
уменьшенной шириной ковша, которые могут эффективно использоваться
Опытные образцы скреперов испытаны экспериментально в рабочих
при строительстве лесовозных дорог. На три последние из них получены
условиях и позволяют набирать в V-образный ковш в 1,5 раза большую массу
авторские
показали
грунта, а производительность повысить на 70,5 %. При этом энергоемкость
возможность существенного снижения сопротивления копанию грунта
процесса снизилась на 54,8 %, а коэффициент динамичности колебаний силы
скреперами
повышения
тяги на 8,4 %. У скрепера с W-образной ножевой системой степень набора
производительности при строительстве лесовозных дорог на 20…25 %, что
грунта в ковш повысилась на 38,1…46 %, а производительность возросла на
подтвердило их экономическую эффективность. Стоит отметить, что
38,9…48,9 % по сравнению со скрепером традиционной конструкции.
совковое устройство может быть изготовлено в качестве сменного, сборно-
Важным достоинством их конструкции является простота изготовления и
разборного
незначительность изменений в общей компоновке скрепера, что будет
свидетельства.
с
уменьшенной
оборудования
переоборудование
Экспериментальные
–
традиционного
шириной
это
исследования
резания
позволяет
скрепера
на
и
легко
осуществить
копание
уменьшенной
196
195
способствовать
более
успешному
их
внедрению
при
строительстве
работой гидроцилиндров можно изменять значение угла резания в желаемых
пределах.
лесовозных дорог.
Разработаны и обоснованы теоретические конструкции скреперов с
активными
заслонками,
новизна
которых
подтверждена
авторскими
свидетельствами.
Впервые установлено, что для уменьшения сопротивления копанию
грунта скреперами необходимо направлять срезаемый грунт в зону
наименьшего сопротивления – в начальной стадии заполнения ив заднюю
часть ковша, копая грунт с углом резания в 35…40 °, а в завершающей – в
переднюю часть ковша с углом резания в 65…70 °.
Разработаны конструкции скреперов с направленным перемещением
грунта в зону наименьшего сопротивления заполнению - это скреперы с
переменным углом резания [11], и с двухсекционным ковшом [12]. Новизна
Рис. Схема ковша с переменным углом резания
двух последних конструкций подтверждена авторским свидетельством [12].
Рассмотренные исследования копания с переменным углом резания
Все разработанные конструкции скреперов, позволяют реализовать идею
позволяют управлять движением грунта, направляя его в ковш в зону
направленного
перемещения
наименьших
наименьшего
сопротивлений
заполнению.
на
данных
переменным
конструкциях. На данный момент конструкции скреперов не обеспечивают
требующими
желаемое изменение угла резания с точки зрения процесса заполнения.
экспериментально исследованы.
грунта
в
ковш
Остановимся
в
зоны
подробнее
сопротивления.
углом
резания
практического
Предложенные
являются
конструкции
теоретическими
испытания,
хотя
ковшей
с
разработками,
поэлементно
они
Традиционные скреперы по кинематике механизма в начале заполнения
Реализация предложенных разработок позволит значительно повысить
копают грунт на максимальной глубине с наибольшим углом резания и
эффективность использования скреперных агрегатов в условиях ЛК. Но
заканчивают процесс копания, выглубляя ковш, с наименьшим углом
несмотря на то, что все ранее рассмотренные конструкции могут применяться
резания, что противоречит теории копания грунта скрепером.
в условиях ЛК, стоит помнить, что один и тот же скрепер может применяться
На рисунке показана схема ковша скрепера с переменным углом
на различных участках леса, в различных условиях. При этом он должен
резания. У такого скрепера подножевая плита с ножами 1 выполнена
обеспечивать максимальную производительность, т.е. быть универсальным.
закрепленной шарнирно к днищу ковша, с возможностью изменения угла
Поэтому анализируя выше представленные конструкции можно сделать
резания в пределах 35…70 °. По бокам поворотной части подножевой плиты
вывод, что наиболее целесообразно, как с экономической, так и с технической
закреплены
помощью
точки зрения, использование скрепера с переменным углом резания [12].
гидроцилиндров 3, установленных с каждой стороны ковша. Управляя
Данный вывод очевиден, если вспомнить о том, что в лесах европейской
рычаги
2,
которые
могут
поворачиваться
с
198
197
3
части России чаще других встречаются связные грунты. В свою очередь
8
особенно необходимым является регулирование угла резания, именно при
Борисенков, В.А. Нилов (СССР). – №2940606/29-03; Заявлено 10.06.80;
разработке связных грунтов, к тому же он относительно прост в изготовлении
Опубл. 28.02.82, Бюл. № 8.
и не требует больших затрат.
9
А.с. 909029 СССР, МКИ Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] / В.А.
А.с. 619590 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] / В.А.
Борисенков (СССР). –
Бюл. № 30.
Библиографический список
1
10 А.с. 618499 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] / В.А.
Технологические правила и карты строительства лесовозных дорог
[Текст] / Государственный проектный институт (Гипролестранс). – Л.:
Ленпрополиграфиздат, 1975.
2
А.с. 1258950 СССР, МКИ4 Е 02 F3/64. Скрепер [Текст] / В.А. Борисенков
(СССР).- №3872194/29-03; Заявлено 25.03.85; Опубл. 23.09.86, Бюл. №35.
3
№23646629-3; Заявлено 24.05.76; Опубл. 15.08.78,
Борисенков, В.В. Кандалинцев (СССР). – №2458016/29-03; Заявлено 01.03.77;
Опубл. 05.08.78, Бюл. № 29.
11 Борисенков В.А. Влияние угла резания на процесс наполнения скрепера.
[Текст] / В.А. Борисенков, В.А. Кацин // Повышение эффективности
использования машин в строительстве: Межвуз. сб. тр. ЛИСИ. Л., 1978.
Борисенков В.А. Скрепер с переменной шириной копания к трактору Т-
100М [Текст]: Информационный листок №72-80 / В.А. Борисенков, И.А.
12 А.с. 889802 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Скрепер [Текст] / В.А. Борисенков
(СССР). – №2897275/29-03; Заявлено 21.03.80; Опубл.25.12.81, бюл. № 46.
Барсуков. – Воронеж: ЦНТИ, 1980.
4
А.с. 621835 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] / К.А.
Артемьев, И.И. Гришин, В.А.Борисенков (СССР). – №1890619/29-03;
УДК 621.684
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООТДАЧИ ОРЕБРЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
СПОСОБОМ УВЛАЖНЕНИЯ
Заявлено 07.03.73; Опубл. 30.08.78, Бюл. № 32.
5
А.с. 585261 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] / В.А.
Борисенков, А.В. Матвеев (СССР). – №2312852/29-03; Заявлено 13.01.76;
Опубл. 25.12.77, бюл. № 47.
6
А.с. 608889 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Ковш скрепера [Текст] /
И.Б. Журавец, М.А. Журавец, Д.И. Сафонов
Воронежский государственный аграрный университет
Воронежская государственная лесотехническая академия
В.А.
Воронежский технический университет
Борисенков, А.В. Матвеев (СССР).- №2404582/29-03; Заявлено 21.09.76;
Опубл. 30.05.78, бюл. № 20.
7
А.с. 573 536 СССР, МКИ2 Е 02 F3/64. Скрепер [Текст] / В.А. Борисенков,
Матвеев А.В., В.И. Яновский (СССР). – №2360153/03; Заявлено 19.05.76.
Опубл. 25.09.77, Бюл. № 8.
Тепловая стабилизация радиоэлектронной аппаратуры, технических
средств автоматики и управления в химических деревообрабатывающих
технологиях, охлаждения наддувочного воздуха в ДВС и др. требуют
развитых, преимущественно оребренных поверхностей, охлаждаемых в
большинстве случаев
окружающим
воздухом
вынужденной конвекции [1].
© Журавец И.Б., Журавец М.А., Сафонов Д.И., 2007
при
естественной
или
199
Уровень
температуры
преимущественно
от
200
теплового
развитости
источника,
поверхности,
зависящий
массовой
скорости
и
потенциал влажного поглощения ограничен энтальпией сухой части воздуха.
Это суждение демонстрируется с помощью i − d диаграммы (рис. 1).
температуры продуваемого воздуха обычным способом, не может быть
понижен
за
предел
« Δt »,
который
обеспечивается
достигаемым
коэффициентом теплоотдачи. Поэтому в некоторых случаях применяется
рассеяние теплоты охлажденным воздухом, например, в холодильных
установках, или с помощью мелко распыленной в потоке воды. В этих
условиях при адиабатном испарении влаги достигается температура мокрого
термометра, дающая некоторый резерв повышения « Δt », зависящей главным
образом от относительной влажности продуваемого воздуха, при увеличении
которой « Δt », падает [2]. При этом остается открытым вопрос – что
эффективнее: распыливание воды в тонкодисперсном состоянии перед
объектом охлаждения в воздух с последующим обдувом, или увлажнение
самой поверхности, продуваемой воздухом без его предварительной
термовлажностной обработки.
Целью
исследований
являлось
определение
эффективности
Рис. 1. Оребренная поверхность с жидкостным охлаждением:
1 – тепловой источник; 2 – ребристый радиатор; 3 – слой воды;
4 – слой мипласта; 5 – пружинки
Следует отметить, что процесс
AC
может быть рассчитан по
охлаждения источника теплоты ребристым радиатором промышленного типа
условиям теплообмена, т.е. определено Δi = iс − iа = iс − iо , например, с
для случая увлажнения его поверхности с сухими ребрами.
помощью критериальных уравнений обычного типа.
В числе основных задач исследований ставилось: обоснование способа
интенсификации
теплообмена
увлажнением
развитой
поверхности,
изыскание конструктивного решения, реализующего обоснованный способ, и
экспериментальная
оценка
количественной
эффективности
рассеяния
первой
задачи
мипласта и созданием торцевого бордюра в основании ребер для удержания
влаги в слое толщиной 3…4 мм (рис. 2).
При этом обладающий высокой пористостью мипласт обеспечивает
капиллярный подъем влаги и устойчивое увлажнение поверхностей ребер.
теплоты предлагаемым способом.
Решение
Вторая задача решена применением покрытия ребер пластинами из
сводится
к
постулированию
Для уменьшения контактного термосопротивления между мипластом и
преимущественного набора теплоты при испарении с поверхности тела
ребрами
неадиабатным способом, поскольку воздух в этом случае берет влагу и
анодированной проволоки. Пружинки выполняют и вторую важную функцию
одновременно подогревается телом. При этом его относительная влажность
– дополнительную турбулизацию потока воздуха.
увеличивается не столь интенсивно, как в случае адиабатного испарения, где
использованы
прижимные
пружинки
из
тонкой
стальной
Восполнение убыли воды в импровизированном поддоне в основании
ребер осуществлялось устройством, выполненным по типу «капиллярной
201
202
капельницы», т.е. при оголении тонкой капиллярной трубки, касающейся
уровня воды, происходит инициирование движения жидкости в ней до
очередного момента восстановления уровня.
Рис. 3. Обобщенный коэффициент теплоотдачи α для «сухих» ребер при
разных скоростях обдува ( V , м/с) в зависимости от температуры
охлаждающего воздуха
Рис. 2. Эффективность набора влаги при адиабатном ( AB ) и неадиабатном
( AC ) испарении: d н − d 0 > d a − d 0
Третья задача реализована экспериментами на опытной установке, где
измерялись:
–
тепловая мощность источника;
–
скорость воздуха;
–
температура воздуха на входе и выходе;
–
относительная влажность воздуха;
–
температура поверхности источника.
Третья задача реализована экспериментами тепловая мощность
источника, скорость воздуха, температура воздуха на входе и выходе,
относительная влажность воздуха, температура поверхности источника.
Оценочным критерием принят обобщенный коэффициент теплоотдачи
α . Результаты его определения приведены на графиках (рис. 3, 4).
Рис. 4. Обобщенный коэффициент теплоотдачи α для различных
скоростей обдува ( V , м/с) в зависимости от температуры охлаждающего
воздуха при использовании «мокрого» мипласта
Анализ графиков показывает повышение эффективности теплосъема с
влажной поверхности примерно 1,5...2 раза по сравнению с сухими ребрами
при температуре охлаждающего воздуха 30…35 °С.
203
204
Таким образом, предложен способ интенсификации теплообмена на
Установка
предохранительного
устройства
рациональна
и
развитой поверхности и доказана высокая эффективность предложенного
экономически оправдан, когда муфта устанавливается в непосредственной
способа.
близости от узла, который нужно защищать. Однако даже при установке на
лесных фрезах фрикционных муфт на каждую секцию барабана, не в полной
Библиографический список
мере защищают ножи от поломок [1]. Поэтому нами была разработана новая
1
Керн, Д. Развитие поверхности теплообмена [Текст] / Д. Керн, А. Клаус //
пер. с англ.. – М.: Энергия, 1977. – 464 с.
2
фрезерная
почвообрабатывающая
машина
с
двухпоточной
упруго-
предохранительной муфтой, позволяющей защищать от перегрузок каждую
Попов, В.М.Оценка эффективности водоиспарительных охладителей
воздуха [Текст] / В.М. Попов, М.А. Журавец // Вестник ВГТУ., серия
«Энергетика». – Вып. 7.3. – Воронеж: Воронеж. гос. техн. у-нт., 2003. – С.
128-131.
сторону фрезерной почвообрабатывающей машины в отдельности [2]. При
нормальной эксплуатации крутящий момент от шестерни 16 привода
передается на диск 8, резиновые втулки 11, штифты 10, нажимные диски 9,
полумуфты 5 и 6 и далее на валы фрезерного барабана 1. Если в процессе
обработки почвы один или несколько ножей 4 правой части барабана
УДК 630:65.011.54
ФРЕЗЕРНАЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ МАШИНА С
ДВУХПОТОЧНЫМ УПРУГО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ
встречаются с препятствием, то вал 3 и полумуфта 5 останавливаются,
происходит срыв контактирующих фрикционных элементов с последующей
пробуксовкой правой поверхности диска 8 и нажимного диска 9. В то же
УСТРОЙСТВОМ
время полумуфта 5 с фрикционными элементами 7, нажимным диском 9 и
И.Н. Журавлёв, П.И. Попиков
левая поверхность диска 8 замкнуты и передают номинальный крутящий
Воронежская государственная лесотехническая академия
момент на вал 2. При перегрузке левой части фрезерного барабана, вал 2
сложную
останавливается с пробуксовкой нажимного диска 9 и левой части диска 8
динамическую систему, работающую в условиях непрерывно изменяющихся
относительно полумуфты 5, а правая часть барабана работает в номинальном
воздействий, которые зависят от состояния обрабатываемой почвы и наличие
режиме.
Лесные
фрезерные
машины
представляют
собой
Так как передача крутящего момента осуществляется через резиновые
в почве древесных остатков, корней, пней, камней и др.
При наезде лесохозяйственной машины на препятствие резко
втулки 11, то происходит их деформация. Жесткость системы в этом случае
повышается крутящий момент, на валу рабочего органа вследствии чего
уменьшается, а демпфирование повышается, что будет вести к снижению
происходит поломка рабочего органа, либо машины в целом.
динамических
На многих фрезерных почвообрабатывающих машинах на базе
мотоблоков имеются средства защиты, которые установлены, как правило, в
начале
кинематической
цепи
с
однопоточной
передачей
Почвообрабатывающие машины такой конструкции недолговечны.
© Журавлёв И.Н., Попиков П.И., 2007
мощности.
нагрузок,
возникающих
при
работе
фрезерной
почвообрабатывающей машины в номинальном режиме ее эксплуатации при
перегрузках.
205
Общий
момент,
передаваемый
206
упруго-предохранительным
где
устройством фрикционного типа, для новых предохранителей, имеющих
FO – площадь фрикционного кольца (элемента), м2;
q – удельное давление на поверхностях трения, ;
четыре плоскости трения, определяется по формулеEquation Section 1
f – коэффициент трения;
RO
–
средний
радиус
трения
фрикционных
элементов
предохранительного устройства, .
При
симметричном
расположении
рабочих
органов
фрезерной
почвообрабатывающей машины относительно центрального привода, момент
на обеих частях двухпоточного предохранителя будет одинаковым и равен:
MЛ = MП
MO
.
2
(2)
При передаче предохранительным устройством разных по величине
крутящих моментов, средние радиусы трения фрикционных элементов левой
и правой части предохранителя должны быть разными. При этом левая часть
предохранительного устройства будет передавать крутящий момент
M Л = 2F1 qfR1 ,
(3)
M П = 2 F2 qfR2
(4)
а правая
где
F1 и F2 – площади фрикционных элементов левой и правой частей
предохранителя;
R1 и R2 – средние радиусы трения фрикционных элементов левой и
Рис. Фрезерная почвообрабатывающая машина с двухпоточным
упруго-предохранительным устройством:
1 – барабан; 2, 3 – валы; 4 – ножи; 5 и 6 – ведомые полумуфты;
7 – фрикционные полумуфты; 8 – центральный диск;
9 – нажимные диски; 10 – штифт; 11 – резиновые втулки;
12 – болт; 13 – пружина; 14 – гайка; 15 – отверстие; 16 – шестерня
M O = 4 FO qfRO ,
(1)
правой частей предохранителя.
В
этом
случае
общий
крутящий
момент,
передаваемый
предохранительным устройством, составит
M O = 2qf ( F1 R1 + F2 R2 ) .
(5)
С учетом демпфирующих сопротивлений, жесткостей и моментов
инерции системы максимальная динамическая нагруженность составит
207
М МАХ =
208
⎛
4 I Л С12 − β 12 2
− β 12
I Л С12 ω0 ехр ⎜
arctg
⎜ 4I С − β 2
β 12
12
Л 12
⎝
⎞
⎟+
⎟
⎠
движения ВГЛТА. Работа ведется по нескольким направлениям, основными
(6)
F R f
+ ПР СР i .
2
фрезерный
барабан
с
упругопредохранительной
муфтой,
показали
разработанной
двухпоточной
достаточно
хорошую
работоспособность муфты.
Карамышев, В.Р. Защита лесохозяйственных машин от перегрузок
[Текст] / В.Р. Карамышев. – Воронеж: ВГУ, 1991. – 169 с.
2
работы
пассажирского
транспорта
с
целью
повышения
качества
обслуживания населения.
Город Воронеж является проблемным в части организации перевозок
пассажиров. Среднее расстояние перевозок пассажиров больше на 3…4 км,
чем в других городах с таким же количеством населения.
Библиографический список
1
движения на особо оживленных магистралях, предложения по реконструкции
транспортных узлов в городе, предложения по улучшению организации
Испытания проведенные, на специальном стенде, который полностью
имитировал
из которых являются: изучение пассажиропотоков в городе, организация
Пат. № 49668 (Российская Федерация) МПК7 А01 В33/02. Фрезерная
почвообрабатывающая машина [Текст] / В.Р. Карамышев, И.Н. Журавлев;
заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – Опубл. 10.12.05, Бюл. № 34.
Это объясняется тем, что город разделен на 2 части водохранилищем,
что в значительной мере увеличивает количество пассажирского транспорта
для удовлетворения населения в перевозках.
Цифры пассажирооборота в г. Воронеже за последние 6…8 лет
изменились в сторону увеличения незначительного на 1,5…2,0 %.
Однако за последние 10…12 лет значительно изменилась система
организации пассажирских перевозок, причем не в лучшую, а в худшую
УДК 656.132
сторону, что и создало достаточно серьезные проблемы.
О ПРОБЛЕМАХ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ
Отсутствие средств для своевременного обновления государственного
ПАССАЖИРОВ, СНИЖЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА
пассажирского транспорта, интенсивный износ его, отсутствие достаточных
ОСНОВНЫХ МАГИСТРАЛЯХ Г. ВОРОНЕЖА
инвестиций государства для транспортных предприятий очень быстро
А.С. Карпов
Воронежская государственная лесотехническая академия
Организация перевозок пассажиров в г. Воронеже продолжает
оставаться проблемным вопросом социального характера. Разрешение этого
злободневного вопроса требует серьезного и глубокого анализа, изменений в
организационном плане.
Проблемами организации перевозок пассажиров в г. Воронеже
занимаются специалисты кафедры организации перевозок и безопасности
сократило его количество.
Образовавшаяся ниша, дефицит транспорта очень быстро был
восполнен частными предпринимателями. В это время по существу был
потерян контроль за работой пассажирского транспорта в городе.
Предприниматели своей целью видели, не качество обслуживания
пассажиров, а в первую очередь коммерческую выгоду.
Для перевозок использовались самые различные марки отечественных
и импортных автобусов. Эта тенденция продолжается до настоящего
времени.
209
210
В городе на маршрутах работает значительное количество автобусов,
большой вместимости. Расчеты показали, что обслуживание автобусами
по техническим данным не подходящих для городских перевозок. К таким
большой
можно
пассажиров в городе, а наоборот улучшит его.
отнести
автобусы,
предназначенные
для
междугородних
и
пригородных перевозок, не имеющие накопительных площадок. Автобусы
марки ПАЗ, имеют спаренные кресла для сидения по обеим сторонам салона,
вместимости
нисколько
не
снизит
качество
обслуживания
В основу расчетов было положено качество обслуживания пассажиров,
а именно:
одну дверь для входа и выхода пассажиров, не считая дверь для аварийной
–
коэффициент регулярности;
эвакуации пассажиров.
–
коэффициент наполнения;
В 1990-1992 годах город обслуживали 3 пассажирских АТП: № 3, 4 и 5,
–
коэффициент безопасности;
которые ежедневно выпускали на линию до 450…460 автобусов большой
–
временной коэффициент.
вместимости марки ЛиаЗ и Икарус вместимостью до 180 человек. Сегодня
Данные
расчетов
показали,
что
обслуживание
пассажиров
город обслуживают ежедневно до 2050…2100 автобусов, в том числе
(коэффициент качества обслуживания) будет на уровне от 0,7 до 0,95, т.е.
автобусы большой вместимости составляют только 8,5…9 %, остальной парк
«хорошее» и «отличное».
приходится на автобусы малой вместимости типа ПАЗ – около 50 % и
микроавтобусы Газель – 40…41 %.
Кроме того, организация работы пассажирского транспорта, в погоне
за доходами, по сути дела не направлена на повышение качества
обслуживания.
В большинстве своем автобусы работают без кондукторов, что
Принималась во внимание и скорость доставки пассажиров, она
увеличилась относительно существующей на 5…7 %.
Возникает вопрос, за счет чего?
Расчеты показывают, что замена на автобусы большой вместимости
позволит сократить количество автобусов на улицах города на 10…15 %, а на
отдельных маршрутах – до 25 %.
значительно отвлекает водителя от основной его работы – управления
Сокращение количества автобусов на улицах значительно снизит
автобусом, увеличивает вероятность ДТП. Кроме того, процедура входа и
интенсивность движения, соответственно вероятность ДТП и, конечно,
выхода пассажиров в автобусе в одну дверь значительно задерживает время
количество вредных выбросов в атмосферу. При этом следует учесть, что
стоянки на остановках, при этом увеличивается время поездку пассажирами.
количество автобусов работающих на бензине сокращается за счет
Нормативами установлено среднее время простоя автобуса на
работающих на дизельном топливе.
остановках 30 с, в действительности фактический простой на остановках
И это все при сохранении доходов от перевозок, сокращении
составляет 40…50 с, а в отдельных случаях для автобусов большой
количества водителей, соответственно экономии зарплаты, сокращении
вместимости до 60…65 с.
затрат на техническое обслуживание и ремонт подвижного состава по
Студентами-дипломниками в 2005 году на основании данных МУП
«Воронежпассажиртранс» были выполнены дипломные проекты, в которых
они рассмотрены вопросы замены автобусов малой вместимости на автобусы
причине значительного его сокращения.
211
212
Автобусы малой вместимости можно оставить на маршрутах с
небольшими пассажиропотоками, не выпуская их на загруженные магистрали
Московский проспект и другие, то проезжая часть их значительно
уменьшается, за счет простоя автомобилей под выгрузкой у торговых точек.
города.
До 90-х годов прошлого века по существу весь завоз продукции по
На
сегодня
привлеченными
в
городе
перевозчиками
около
117 маршрутов
различных
форм
обслуживаются
собственности
и
47 муниципальными АТП.
создаются
специальные места для выгрузки. Кроме того, такие продукты первой
необходимости, как хлеб, молоко и др., завозились в торговые точки в ночное
Анализ маршрутов показывает, что многие из них дублируются.
Пассажирам
магазинам, кафе, столовым осуществлялся со двора, где были оборудованы
значительные
неудобства
время.
различными
Почему бы городской администрации с целью разгрузки улиц в
индексами маршрутов, от «А» до «Т». Необходим пересмотр маршрутов,
дневное время не обязать владельцев торговых точек, находящихся в
причем эту работу нельзя отдавать на откуп перевозчикам, она должна быть
непосредственной близости от проезжей части, завозить товар после 19 часов
выполнена на основе имеющихся данных специалистами, с применением
и запретить его завоз с 8-00 до 19-00 ч, оборудовать у крупных торговых
компьютерных технологий.
точек «карманы» для стоянки легкового транспорта в дневное время.
Важно также реорганизовать и сократить в городе количество
Эти и ряд других мероприятий позволят бы не только улучшить
структур, занимающихся организацией перевозок пассажиров, необходима
качество обслуживания пассажиров в городе, но и значительно снизить
единая диспетчерская служба для контроля за работой всего пассажирского
интенсивность движения в г. Воронеже, чем сократить возможность ДТП в
транспорта в городе (автобусов, трамваев и троллейбусов).
городе, уровень которых продолжает оставаться достаточно высоким,
В настоящее время организацией перевозок в городе занимаются три
структуры:
–
МУП «Воронежавтотранс»;
–
отдел пассажирского транспорта в администрации города;
–
РАО «Воронежавтотранс».
улучшить экологическую обстановку на оживленных улицах и в целом в г.
Воронеже.
УДК 536.24
ТЕПЛООБМЕН ЧЕРЕЗ ПЕРИОДИЧЕСКИ КОНТАКТИРУЮЩИЕ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ
В работе этих организаций имеется много противоречий, каждая имеет
А.А. Карпов, А.Е. Крючков
свои амбиции в руководстве и контроле, что в целом не дает положительного
Воронежская государственная лесотехническая академия
результата.
Одним из проблемных вопросов стало расположение торговых точек
буквально на границе с проезжей частью, а соответственно и подвоз
продукции к ним. Если внимательно посмотреть в течение рабочего дня на
такие загруженные улицы города, как Плехановская, проспект Революции,
В
процессе
проектирования
двигателей
внутреннего
сгорания
необходима информация о температурных полях такой теплонапряженной
пары как выхлопной клапан – седло клапана. Здесь тепловой поток направлен
от клапана к гнезду клапана. Аналитическое и экспериментальное изучение
© Карпов А.А., Крючков А.Е., 2007
213
214
процесса теплообмена значительно усложняется тем, что имеет место
теплового потока при разъединении стержней и отношении длительности
периодическое контактирование поверхностей фасок клапана и седла.
контакта к длительности периода. При непосредственном контакте стержней
Следует также учитывать возможное наличие окисных пленок. За счет
следует
периодического
⎛ ν h2 ⎞
описывающегося комплексом ⎜ 2к ⎟ .
⎝ а ⎠
контактирования
поверхностей,
через
которые
транспортируются тепловые потоки высокой плотности, на их пути
учитывать
влияние
контактного
термосопротивления,
возникают термосопротивления, приводящие к значительным температурным
испытаний для периодически контактирующих стержней при наличии на
Материал образца
Вид обработки /Чистота обработки
поверхностей Rz, мкм
Усилие прижима, Р, МПа
Температура контакта Тк, К
Частота v, Гц
Коэффициент теплопроводности
материала.λм, Вт/м.К
формирования контактных термосопротивлений. Однако исследования по
М2 исходный
Шлифование,
2,8
0,2
403
0,1
415
контактному теплообмену проводились в основном для статических
контактов [2]. Полученные в процессе этих исследований результаты не
всегда применимы для расчетных операций с техническими системами,
имеющими нестатические контакты.
Для
проведения
периодически
исследований
контактирующие
процесса
поверхности
теплообмена
применялась
через
установка,
описанная в [3]. На этой установке проведена серия экспериментов по
определению термосопротивлений за счет прерывания теплового потока при
Контактное термосопротивление
Rк·103, м2·К/Вт
поверхностях контактов окисных пленок
В настоящее время имеется большой объем информации о процессах
Комплекс vh2к/а2
надежность.
Характеристики образцов контактных пар, условий опытов и результаты
Коэффициент температуры материала а2.106,
м2/с
термических напряжений клапанов [1], снижающих их долговечность и
Таблица
110
0,0004
0,1
1,01
110
0,025
0,82
1,01
- // -
0,08
1,5
Коэффициент теплопроводности окисла
.λм, Вт/м.К
градиентам в теле клапанов. Последние сопровождаются концентрацией
разъединении поверхностей образцов в виде стержней из меди марки М2.
Исследовались контактные пары с неокисленными и искусственно
окисленными поверхностями. В таблице проведены характеристики образцов,
условия опытов и результаты испытаний. Окисные пленки на поверхностях
образцов выращивались путем их нагрева в среде воздуха до цветов
побежалости краснокоричневый и красный. Результаты исследований
⎛ ν h2 ⎞
представлены на рисунке в безразмерных координатах ⎜ 2к ⎟ и
⎝ а ⎠
( vτ к ) ,
описывающих соответственно термосопротивление за счет прерывания
М2
окисленная с
Шлифование,
толщиной
2,8
пленки
0,2
403
0,1
415
- // - - // -
- // -
- // -
420·10-10 м
М2
окисленная с
толщиной
пленки
1200·10-10 м
- // -
215
216
термосопротивлению от прерывания потока тепла и за счет контактного
термосопротивления; τ к – время контакта; v – частота.
Библиографический список
1
Костин, А.К. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания
[Текст]: моногр. / А.К. Костин, В.А. Ларионов, Л.И., Михайлов. – Л.:
Машиностроение. – 1979. – 326 с.
2
Шлыков, Ю.П. Контактное термическое сопротивление [Текст]: моногр. /
Ю.П. Шлыков, Е.А. Ганин, С.Н. Царевский. – М.: Энергия. – 1977. – 328 с.
3
Карпов, А.А. Термическое сопротивление тепловому потоку через
периодически контактирующие окисленные металлические поверхности
[Текст] / А.А. Карпов, А.Е. Крючков, В.П. Попов // Математическое
моделирование,
компьютерная
оптимизация
технологий,
параметров
оборудования и систем управления лесного комплекса: Сб. науч. тр. –
Воронеж: ВГЛТА, 2006. – С. 215-217.
Рис. Зависимость термосопротивления за счет прерывания
теплового потока от отношения длительности контакта к
длительности периода при наличии контактного
термосопротивления в зоне сопряжения поверхностей стержней при
наличии на них окисных пленок
(кривые 1 … 3 см. по данным таблицы)
УДК 674.093.6 – 413.
2
О СОЗДАНИИ МАЛОГАБАРИТНОГО ЛЕНТОЧНОПИЛЬНОГО
СТАНКА ДЛЯ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Из рисунка видно, что наличие окисных пленок на поверхностях
контактов
значительно
повышает
контактное
термосопротивление
А.И. Максименков, Р.Н. Анпилогов
и
Воронежская государственная лесотехническая академия
соответственно увеличивает общее термосопротивление тепловому потоку.
При
этом
увеличение
толщины
окисной
пленки
повышает
рациональной переработкой. В настоящее время в лесопилении применяют
термосопротивление.
hпр
Задача комплексного использования древесного сырья связана с его
Здесь а – коэффициент температуропроводности материала стержней;
круглопильные станки, лесопильные рамы и ленточнопильные станки.
и
Основная
hк –
соответственно
длины
участка
стержня,
идентичная
часть
пиломатериалов
в
современной
лесопильно-
деревообрабатывающей промышленности обрабатывается на лесопильных
рамах. В месте с тем растет заинтересованность в использовании
© Максименков А.И., Анпилогов Р.Н., 2007
ленточнопильного оборудования, более
217 перспективного с точки зрения
горизонтальными. Помимо этого, большинство
из них обладают большей
218
производительности, эффективности и требований к качеству поверхности
энергоемкостью технологического процесса распиловки и значительной
пиломатериалов, чем рамные пилы.
металлоемкостью.
При
существующей
применяемом
С целью снижения энергозатрат и повышения качества получаемых
оборудовании (лесопильные рамы и круглопильные станки), деловой выход
пиломатериалов на базе Воронежской государственной лесотехнической
древесины с учетом пороков, очень низок и не превышает 50…60 %, что
академии совместно с ООО «РКВ» сконструирован ленточнопильный станок
15…18 %;
для распиловки маломерной древесины применительно к лесохозяйственным
обусловлено
рядом
неоптимальная
получаемых
технологии
причин:
схема
переработки
большие
раскроя
потери
пиловочного
пиломатериалов.
опилки
сырья;
предприятиям степной и лесостепной зон.
использованию ресурсно-сырьевой базы. Кроме того, используемые станки
Механизм натяжения, состоит из натяжного шкива соединенного осью с
имеют
кареткой,
что
к
качество
Разработана новая конструкция механизмов натяжения и подачи.
энергоемкость,
приводит
низкое
нерациональному
высокую
Это
в
и
сказывается
на
себестоимости
пилопродукции.
резания
пиломатериалов
возможность
продольного
перемещения
вдоль
неподвижной направляющей. Соединение между кареткой и направляющей
Ленточное лесопиление имеет следующие преимущества: большую
скорость
имеющей
(до
по
30 м/с),
обеспечивающую
шероховатости
их
высокое
поверхности;
качество
имеет форму ласточкиного хвоста, а натяжная пружина выполнена
тарированной для различных скоростей пиления и усилий резания.
повышение
Механизм подачи включает направляющий путь станка, выполненный
производительности труда в 1,5…2 раза; уменьшение расхода мощности на
с возможностью перемещения его вверх относительно неподвижной основы
резание древесины и как следствие, более высокий объемный выход
на определенный угол с помощью рычажного механизма, состоящего из
пиломатериалов.
неподвижно
Практика показывает, что среди лесохозяйственных предприятий
3
укрепленного
сектора,
снабженного
отверстиями
расположенного по окружности с интервалом в 3 º, рычага установленного на
выпускающих в год 5…10 тыс. м пиловочника наиболее успешнее работают
валу подъемника и стопора, фиксирующего рычаг относительно отверстия
те
именно
сектора. От отечественных и зарубежных аналогов подобного класса станок
горизонтальные ленточнопильные станки, которые дают самый хороший
отличается упрощенным и надежным узлом натяжения пилы и оригинальным
коэффициент выхода пиломатериала и возможность индивидуального
подающим
механизмом,
раскроя каждого бревна.
пильного
агрегата
кто
выбрал
ленточное
Ленточнопильное
лесопильное
оборудование
оборудование,
представлено
а
в
предусматривающим
процессе
процесс
распиловки.
Для
самонадвигания
обеспечения
двумя
высокоскоростного пиления, которое необходимо для уменьшения усилия
принципиальными схемами: станки с горизонтальным и вертикальным
резания и улучшения качества пилопродукции, скорость движения ленточной
расположением пильных шкивов. Ленточнопильные станки с вертикальным
пилы равна 30 м/с.
расположением пильных шкивов, из-за высокой цены, сложности монтажа,
наладки
и
эксплуатации,
менее
перспективны
по
сравнению
с
Предлагаемый станок имеет простое конструктивное исполнение;
малую массу и габаритные размеры; малую энергоемкость технологического
220
219
процесса;
стабильную
и
надежную
работу;
простоту
технического
обслуживания и ремонта; быстрый срок окупаемости.
Он
перспективен
для
на установке, состоящей из электромагнитного индуктора с подвижными
малых
башмаками, блока питания и термокамеры. Установка позволяет создавать
деревообрабатывающих предприятиях различных форм собственности.
постоянное магнитное поле напряженностью от 0 до 32·104 А/м. В качестве
Эксплуатация
производить
образцов применялись полимерные прокладки в виде дисков диаметром
индивидуальный раскрой маломерной древесины невысокого качества
30 мм и толщиной 1 мм из полимерной композиции в составе эпоксидной
(фаутность, сбежистость, кривизна и т.д.). Применение новой конструкции
смолы ЭДП с отвердителем в виде полиэтиленполиамина и пластификатором
ленточнопильного
конструктивно-
из дибутилфтолата. Наполнителем является ферромагнитный железный
технологическими параметрами позволит снизить энергозатраты, примерно в
порошок марки ПЖВ. Обработка в магнитном поле осуществлялась в
2…2,5 раза и увеличить выход деловой древесины на 5…7 %.
термокамере в процессе отверждения полимерной композиции, помещенной
оборудования
широкого
Магнитная обработка образцов из неотвержденных ПМ производилась
данного
станка
с
использования
класса
позволяет
обоснованными
на
во фторопластовую кювету. Температура отверждения поддерживалась в
УДК 621.1
пределах 70…80 °С. Наряду с полимерной прокладкой магнитной обработке
СОЗДАНИЕ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ С АНИЗОТРОПНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ
А.П. Новиков, И.Ю. Кондратенко, А.Н. Швырев, А.А. Костин
Воронежская государственная лесотехническая академия
широким использованием полимерных материалов (ПМ). Особенно широко
полимерные
прокладки,
пленки,
покрытия
и
металлическими дисками из стали 12Х18Н10Т. Изготовленные надобным
способом образцы исследовались затем на теплопроводность.
Коэффициент
Развитие современных наукоемких отраслей техники сопровождается
применяются
подвергались клеевые прослойки толщиной от 0,5 до 1 мм между
клеевые
прослойки. При этом расширяется диапазон требований, предъявляемых к
теплопроводности
магнитообработанных
образцов
находился на установке, в основу функционирования которой заложен метод
двух температурно-временных интервалов [3].
Представленные
свидетельствуют
о
(λ )
на
рисунке
значительном
графики
–
повышении
данные
опытов,
коэффициента
магнитообработанных полимерных прокладок. Это
ПМ. Для многих теплонапряженных систем часто требуется повысить
теплопроводности
теплопроводность ПМ. Широко применяемый на практике способ повышения
объясняется образованием под действием магнитного поля цепочечных
теплопроводности
структур из частиц наполнителя. При этом с ростом напряженности
полимеров
путем
насыщения
их
металлическими
(H)
(C )
порошками не дает должного эффекта и сопровождается заметным
магнитного поля
снижением прочности особенно для клеевых соединений [1]. Предлагается
теплопроводность прокладок, что также объясняется увеличением числа
решить эту проблему созданием упорядоченных структур из частиц
цепочечных образований и более плотной упаковкой частиц наполнителя.
дисперсного наполнителя ферромагнитной природы под воздействием
постоянного магнитного поля [2].
© Новиков А.П., Кондратенко И.Ю., Швырев А.Н., Костин А.А., 2007
и концентрации наполнителя
повышается
Под действием магнитного поля в полимерном материалам образуется
ярковыраженная анизотропная по теплопроводности структура. В этом
222
221
несомненное достоинство предлагаемой технологии получения дисперсно-
плотной сшивкой структурных элементов полимера под воздействием
наполненных полимерных материалов с заданными физико-механическими
магнитного поля.
Так, для соединения с клеевой прослойкой, насыщенной ПЖВ до 30 %
свойствами.
по массе, предел прочности при сдвиге составлял 13,13 МПа. При обработке
подобной прослойке в магнитном поле напряженностью порядка 24·104 А/м
предел прочности возрастает до 22,53 МПа. Такой рост прочности
соединения представляет особый интерес для ответственных технических
систем.
Таким образом, предлагаемый технологический прием представляется
достаточно перспективным в плане создания теплопроводных и прочных
изделий из полимерных материалов.
Библиографический список
1. Айбиндер,
С.Б.
Влияние
наполнителей
на
теплофизические,
механические и антифрикционные свойства полимеров [Текст] // Изв. АН
Рис. Зависимость коэффициента теплопроводности магнитообработанных
полимерных прокладок с дисперсным наполнителем ПЖВ от напряженности
магнитного поля при концентрации наполнителя по массе:
1, 1/ – 30 %; 2, 2/ – 50 %; 3, 3/ – 70 %;
(1-3 – для пульсирующего поля; 1/-3/ – для постоянного поля)
Из того же рисунка видно, что применение пульсирующего магнитного
поля в еще большей степени повышает коэффициент теплопроводности
полимерных прокладок. При этом просматривается тенденция к более
ускоренной
стабилизации
процесса
формирования
теплопроводящих
структур из частиц наполнителя. Можно полагать, что более высокая
теплопроводность
прокладок,
обработанных
в
пульсирующем
ЛАТ.ССР, Сер. Физ. техн. наук, 1983. - №5. – С. 3-18.
2. Попов, В.М. Повышение теплопроводности тонкослойных полимерных
материалов в магнитном поле [Текст] / В.М. Попов, А.П. Новиков, А.Н.
Швырев // Вестник ВГТУ. Сер. Энергетика – 2003. – Вып. 7.3. – С. 130-132.
УДК 678.644
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
поле,
А.П. Новиков, М.Н. Остроушко, С.В. Захаров
объясняется более плотной упаковкой частиц наполнителя.
Воронежская государственная лесотехническая академия
Аналогичная картина наблюдается и для клеевых прослоек. Кроме
повышения теплопроводности магнитообработанных клеевых прослоек
В настоящее время наблюдается рост производства дисперсно-
значительно растет прочность таких клеевых соединений. Наблюдаемый
наполненных материалов (ДНПМ), проникновение их в самые различные
эффект повышения прочности клеевых соединений можно объяснить более
области
техники,
успешное
вытеснение
ими
многих
© Новиков А.П., Остроушко М.Н., Захаров С.В., 2007
традиционных
224
223
материалов и так называемых «чистых», т.е. ненаполненных полимеров. Эти
и ПНК, обладающие ферромагнитными свойствами. Полимерные прокладки
материалы находят широкое применение и на предприятиях лесного
изготавливались в фторопластовых кюветах в виде дисков диаметром 30 мм и
комплекса.
толщиной 1 мм. Клеевые прослойки толщиной 0,5 мм формировались между
В ряде случаев условия эксплуатации изделий из таких полимерных
металлическими блоками из стали 12Х18Н10Т. Отверждение прокладок и
материалов накладывают жесткие требования по хорошей проводимости
клеевых прослоек проводилось в термокамере при температуре 70 °С,
тепла через них при сохранении высоких механических характеристик.
помещенной
Применяемый на практике метод повышения теплопроводности полимерных
обработки при заданной напряженности поля составила 20…30 мин.
материалов
путем
насыщения
полимерной
матрицы
между
полюсами
электромагнита.
Продолжительность
металлическими
порошками даже при высокой концентрации наполнителя не приводит к
требуемому порогу теплопроводности и сопровождается, как правило,
снижением механических характеристик [1].
Отсюда возникает постоянная необходимость разработки новых
технологических
приемов,
теплопроводность
ДНПМ.
позволяющих
Анализ
значительно
литературных
повысить
источников
по
использованию силовых полей для изменения макроструктур в полимерах
показал [2, 3], что это направление представляется перспективным в плане
решения поставленной выше задачи. Ранее проведенные исследования по
обработке в силовых полях полимеров свидетельствуют о протекании
процессов
упорядочения
структурообразований
из
макромолекул
и
дисперсных наполнителей. Можно предполагать, что такое структурирование
полимерных материалов улучшает их физико-механические свойства.
Для реализации поставленной выше задачи созданы и приведены в
рабочий режим стенды для обработки дисперсно-наполненных полимеров в
постоянных магнитном и электрическом полях (рис. 1 и 2).
На стенде для магнитной обработки образцов из ДНПМ проводились
испытания по воздействию постоянного магнитного поля напряженностью до
24·104 А/м на полимерные прокладки и клеевые прослойки из эпоксидного
клея на основе смолы ЭДП и отвердителя в виде полиэтиленполиамина. В
качестве наполнителей использовались металлические порошки марок ПЖВ
Рис. 1. Схема установки для обработки в магнитном поле
образцов из ДНПМ:
1- обмотка электромагнита; 2 – башмаки электромагнита;
3 – нагревательное устройство с образцом; 4 – ярмо; 5 – блок
питания; 6 – потенциометр; 7 – источник питания нагревательного
устройства
Полученные в процессе обработки в магнитном поле образцы затем
исследовались на теплопроводность. Для этих целей применялась установка в
модифицированном варианте, в основу функционирования которой положен
метод двух температурно-временных интервалов [4]. Установка позволяет в
скоростном
режиме
определять
коэффициент
теплопроводности
магнитообработанных, полимерных прокладок и клеевых прослоек.
225
226
дисперсным наполнителем марки ПЖВ под действием магнитного пля
повышается с ростом напряженности поля. Такая тенденция наблюдается для
различных концентраций наполнителя. Этот эффект можно объяснить
образованием
цепочечных
структур
из
частиц
наполнителя,
сформировавшихся вдоль силовых линий поля.
Следует также отметить, что при напряженности поля выше 24.104 А/м
зависимость λ = f ( H ) для всех концентраций вводимого наполнителя
Рис. 2. Схема высоковольтной установки для обработки образцов из
ДНПМ в электрическом поле:
1 – высоковольтный выпрямитель; 2 – батарея конденсаторов; 3 – магазин
сопротивлений; 4 – рабочая ячейка с образцом; 5 – гальванометр;
6 – вольтметр; 7 – выключатель; 8 – разрядник
практически вырождается, поскольку завершается образование цепочечных
структур из наполнителя.
Отдельно проводились исследования по влиянию магнитной обработки
клеевых прослоек соединений на прочность при сдвиге на сжатие. Для
испытаний
Результаты проведенных исследований представлены в табл. 1.
использовались
стандартные
образцы
из
склеенных
и
обработанных в магнитном поле пластин из стали СТ-3КП толщиной 4 мм,
Таблица 1
Результаты исследований зависимости теплопроводности
длиной 45 мм и шириной 43 мм с клеевой прослойкой толщиной 0,5 мм.
Испытания осуществлялись на машине РМ-05. Результаты испытаний
магнитообработанных полимерных прокладок и клеевых прослоек от
представлены в табл. 2.
Концентрация
наполнителя
С, % по массе
напряженности магнитного поля и концентрации наполнителя ПЖВ.
Таблица 2
Коэффициент теплопроводности λ, Коэффициент теплопроводности
Вт/м.К полимерной прокладки
λ, Вт/м.К клеевой прослойки
при напряженности Н.10-4, А/м
при напряженности Н.10-4, А/м
Предел прочности клеевых соединений при сдвиге с магнитообработанными
и необработанными прослойками
2
4
9
16
24
2
4
10
16
24
10
0,25
0,32
0,45
0,52
0,55
0,23
0,3
0,44
0,48
0,53
20
0,36
0,41
0,52
0,56
0,6
0,32
0,38
0,49
0,52
0,55
30
0,42
0,48
0,56
0,6
0,63
0,42
0,46
0,55
0,59
0,61
40
0,46
0,51
0,61
0,65
0,7
0,45
0,5
0,6
0,62
0,65
1
0
50
0,51
0,55
0,64
0,7
0,73
0,48
0,54
0,64
0,66
0,72
20
14,8
17,9
18,2
19,1
22,5
60
0,56
0,6
0,68
0,32
0,77
0,5
0,57
0,64
0,72
0,77
30
13,1
16,8
17,4
18,1
20,8
Анализируя результаты опытов, представленных в табл. 1, можно
видеть, что теплопроводность полимерных прокладок и клеевых прослоек с
Концентрация
наполнителя С,
% по массе
Предел прочности на сдвиг τ, МПа
С магнитной обработкой при
Без магнитной
напряженности
обработки
Н.10-4 ,А/м
4
10
16
24
2
3
4
5
6
17,4
19,3
21,1
23,2
25,3
227
228
Окончание табл .2
УДК 537.980
1
2
3
4
5
6
НОВОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ЛАМЕ ДЛЯ СПЛОШНОГО ЦИЛИНДРА
40
12,4
15,7
16,7
17,4
19,6
В.Б. Огарков, В.А. Мотузка, В.М. Бугаков
50
11,2
14,3
15,5
16,9
18,3
Воронежская государственная лесотехническая академия
60
10,1
13,4
13,9
15,3
16,9
Из табл. 2 видно, что прочность соединения с магнитообработанной
клеевой прослойкой выше, чем необработанной. Как и для теплопроводности,
Рассмотрим плоскую деформацию сплошного упругого цилиндра
радиуса R .
Уравнение равновесия имеет видEquation Section 1
прочность повышается с ростом напряженности поля.
Исследования, носящие поверочный характер, проводились на стенде
r
по электрической обработке образцов из ДНПМ. В качестве наполнителей
использовались
графитовый,
алюминиевый
и
латунный
r
судить о повышении теплопроводности и прочности ДНПМ. Более
Er =
Библиографический список
Влияние
dδ Eθ
+ Eθ − Er = 0 .
dr
наполнителей
на
1 ⎛ dU U ⎞
1 ⎛ dU
U
E0 = ⎜
+ ⎟; α = ⎜
− A⋅
r ⎠
r
3 ⎝ dr
3 ⎝ dr
механические и антифрикционные свойства полимеров [Текст] / С.Б.
Айбиндер, Н.Г. Андреева // Изв. АН ЛАТ. ССР, Сер. физ. и техн. наук. – 1983.
⎞
⎟.
⎠
(4)
Из соотношения (4) получим
материале под действием магнитного поля [Текст] / В.Е. Гуль, Л.З. Шенфиль,
Er =
Г.К. Мельникова // Пластические массивы. – 1965. - №4. – С. 46-49.
dU 3 (α + AE0 )
U 3 ( E0 − α )
; E0 = =
,
=
dr
r
(1 + A)
(1 + A)
(5)
подставим формулы (5) в уравнение совместности деформаций (2):
электрического поля [Текст] / Л.Г. Гиндин, И.Н. Путилова // Тр. III Всес.
r
конф. по кол. химии. – 1956. – С. 182-196.
dE0
dα
−r
+ ( 1 − A ) E0 − 2α = 0 .
dr
dr
(6)
Закон Гука для изотропного цилиндра в случае плоской деформации
4. Волькенштейн, В.С. Скоростной метод определения теплофизических
характеристик материалов [Текст]: моногр. / В.С. Волькенштейн. – Л.:
(3)
здесь A – свободная константа.
2. Гуль, В.Е. Формирование электропроводящих структур в полимерном
3. Гиндин, Л.Г. Структурообразование в суспензиях под влиянием
dU
U
; Eθ = .
d
r
Введем в рассмотрение следующие функции
теплофизические,
- № 5. – С. 3-18.
(2)
Соотношения Коши
конкретные данные будут представлены в последующих публикациях.
С.Б.
(1)
Уравнение совместности деформаций
порошки,
необладающие ферромагнитными свойствами. По этим результатам можно
1. Айбиндер,
dδ r
+ δ r − δθ = 0 .
dr
(E
z
= 0 ) примет следующий вид:
Энергия, 1971. – 145 с.
© Огарков В.Б., Мотузка В.А., Бугаков В.М., 2007
229
230
Er =
1
⎡δ − μ ( δ θ + δ z ) ⎤⎦ ;
Ε⎣ r
(7)
Eθ =
1
⎡δ − μ ( δ r + δ z ) ⎤⎦ ;
Ε⎣ θ
(8)
(10)
С учетом уравнения равновесия (1) получим
(1 − μ ) δ − (1 + μ ) δ
2
Eθ =
(
1− μ2
Ε
2
Ε
)δ − (
θ
δr = rλ .
1+ μ2
Ε
( 1 − μ ) δ − ( 1 + μ ) ⋅ d ( rδ
2
θ
=
)δ = (
Ε
1− μ2
r
Ε
2
r
Ε
) ⋅ d (rδ
dr
r
)
−
r
)
dr
(
1+ μ2
Ε
)δ
E0 = −
2μ 2
3Ε
2 ⎡⎣1 − 3 μ 2 + A(1 + μ 2 ) ⎤⎦
(3 − μ 2 )
= 0.
λ +
λ+
(1 − μ 2 )
(1 − μ 2 )(1 + A)
2
(11)
λ1,2 =
r
(18)
Корни этого уравнения имеют такой вид:
;
.
(12)
d ( rδ r ) ⎤
⎡
⎢δ r + dr ⎥ ;
⎣
⎦
⎡1 + μ 2 + A(1 − μ 2 ) ⎤⎦ d ( rδ ) ⎫⎪
1 ⎧⎪ 2μ 2
r
δr − ⎣
⋅
⎬.
3⎪ Ε
dr ⎪
Ε
⎩
⎭
α = ⎨−
(13)
(19)
( 3 − μ ) ; C = 2 ⎡⎣1 − 3μ + A ( 1 + μ ) ⎤⎦ .
(1 − μ )
( 1 − μ ) (1 + A)
2
2
2
2
0 ≤ μ ≤ 0, 5 .
(14)
(20)
Для изотропного цилиндра
(21)
Поэтому коэффициент b > 0 . Если подкоренное выражение больше
нуля, то второй корень всегда будет меньше нуля:
b
2
Подставим соотношения (13) и (14) в уравнение совместности
λ2 = − − b 2 − 4c < 0 .
деформаций (6):
2
2
⎫
d ( rδ r ) ⎤ ⎫ r d ⎪⎧ 2μ 2
d ⎧ 2μ 2 ⎡
⎣⎡1 + μ + A(1 − μ ) ⎦⎤ d ( rδ r ) ⎪ +
r ⎨−
δ
δ
+
−
−
−
⎬
⎨
⎬
r
r
⎢
⎥
dr ⎩ 3Ε ⎣
dr ⎦ ⎭ 3 dr ⎪ Ε
dr ⎪
Ε
⎩
⎭
2
2
2
2
⎧
⎡1 + μ + A(1 − μ ) ⎤⎦ d ( rδ ) ⎪⎫
d ( rδ r ) ⎤ ⎫ 2 ⎪ 2 μ
⎪⎧ 2μ ⎡
r
+ (1 − A) ⎨ −
δr +
δr − ⎣
⎬ − ⎨−
⎬ = 0.
⎢
⎥
dr ⎦ ⎭ 3 ⎪ Ε
dr ⎪
Ε
⎩⎪ 3Ε ⎣
⎩
⎭
− b ± b 2 − 4c
;
2
2
b=
Теперь получим такие соотношения:
(22)
Подсчитаем подкоренное выражение
(15)
После приведения подобных членов предыдущее уравнение заменяется
так:
(17)
Получим следующее характеристическое уравнение:
δ z = μ (δθ + δ r ) .
r
Это однородное уравнение Эйлера второго порядка. Решение этого
(9)
Отсюда будем иметь
Ε
(16)
уравнения ищем в следующем виде:
1
E z = 0 = ⎡⎣δ z − μ ( δ θ + δ r ) ⎤⎦ .
Ε
Er =
2
2
d 2δ r 2(2 − μ 2 ) d δ r 2 ⎣⎡1 − 3μ + A(1 − μ ) ⎦⎤
+
⋅
+
δr = 0 .
dr 2
(1 − μ 2 )r dr
(1 − μ 2 )(1 + A)r 2
⎡⎣1 + A + ( 26 − 6 A ) μ 2 + ( 9 A − 23 ) μ 4 ⎤⎦
.
b − 4c =
2
1 − μ 2 (1 + A)
2
(
)
(23)
Если A > 0 , то
(1 − μ )
2
2
(
> 0 ; 1 + A > 0 ; 1− μ2
) (1 + A) > 0 .
2
(24)
232
231
Поскольку μ 4 пренебрежимо мало, и μ 2 представляет собой малую
величину, то числитель формулы (23) может быть больше нуля. В этом
случае корни λ1 и λ2 будут действительными и решение уравнения (16)
C2
.
r2
(33)
Для сплошного цилиндра необходимо положить C 2 = 0 , что приводит
R парадоксальному решению
может быть записано в следующей форме:
δ r = C1 r λ + C 2 r λ .
1
2
b
− + b 2 − 4c > 0 .
2
смысла.
(26)
Таким образом предлагаемое возможное решение в виде (23)
предпочтительнее.
Библиографический список
быть равны бесконечности, то необходимо положить
C2 ≡ 0 .
(27)
δ r = C1 r λ .
(28)
1. Пономарев, С.А. Основы совершенных методов расчета на прочность в
машиностроении [Текст] / С.А. Пономарев, В.Л. Бидерман, К.К. Лихарев. –
М.: Машгиз, 1952. – 800 с.
Константу C1 найдем из граничного условия
δ r ( r = R) = − p ,
(34)
Совершенно ясно, что решение неприемлемо и не имеет физического
Поскольку для сплошного цилиндра напряжения при r = 0 не могут
1
δ r = − C1 = const .
(25)
Интерес представляет случай, когда λ1 > 0
где
δ r = − C1 +
2. Дарков, А.В. Сопротивление материалов [Текст] / А.В. Дарков, Г.С.
(29)
Шпиро. – М.: Высшая школа, 1989. – 608 с.
p – заданное внешнее давление.
p
C1 = − λ1 .
R
УДК 537.980
(30)
Если торцы цилиндра свободны, то для прямого нахождения
Воронежская государственная лесотехническая академия
R
∫ δ dF = 2π ∫ δ rdr = 0 .
z
z
(31)
Валы различной формы имеют большое практическое применение в
0
Если цилиндр имеет днище и задана осевая сила p :
судостроении, энергетике, авиации, на транспорте, а также в машинах и
R
∫ δ z dF = 2π ∫ δ z rdr = p .
p
ВАЛА
В.Б. Огарков, Д.И. Провоторов, А.Н. Мильцин
константы A можно воспользоваться следующим уравнением [1]:
p
НОВОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О КРУЧЕНИИ ПОЛОГО УПРУГОГО
(32)
0
Отметим, что во всех учебниках по сопротивлению материалов
механизмах лесной и деревообрабатывающей промышленности.
Задача кручения сплошного круглого вала излагается практически во
всех учебниках и учебных пособиях [1]. Представляет большой интерес
выражение для радиального напряжения имеет вид [2]
© Огарков В.Б., Провоторов Д.И., Мильцин А.Н., 2007
233
234
обобщение классических решений данной задачи на полый вал, который
является двухсвязной областью [2].
+ B + Cx2 = w .
(11)
Решение системы уравнений (10) и (11) имеет следующий вид:
Основное дифференциальное уравнение для определения функции
кручения для изотронного упругого вала имеет вид [2]Equation Section 1
∂ 2ϕ 1 ∂ϕ 1 ∂ 2ϕ
+
+
= −2 .
∂r 2 r ∂r r 2 ∂ θ 2
(1)
Граничные условия для функции напряжений для двухсвязной области
имеют следующий вид [2]:
φ ( r = R1 , θ ) = 0 ;
(2)
φ ( r = R2 , θ ) = w = const .
(3)
Здесь R1 – внутренний радиус вала, м;
R2 – внешний радиус вала, м.
Сделаем замену переменной:
r = e x ; ; dr = e x dx .
(4)
Уравнение (1) примет следующий вид:
∂ 2φ ∂ 2φ
+
= − 2e 2 x .
∂x 2 ∂ θ 2
(5)
Граничные условия примет такой вид:
φ ( x = x1 ,θ ) = 0 ; φ ( x = x2 ,θ ) = w = const .
(6)
x1 = ln R1 ; x2 = ln R2 .
(7)
Частное решение уравнения (5) можно найти в следующий формуле:
φ = Ae + B + Cх .
2x
(8)
Правила выражения (8) в уравнения (5), (6) и (7):
4 Ae 2 x
Ae
2 x1
1
= − 2e 2 x ; A = − .
2
Ae 2 x1 + B + Cx1 = 0 .
1 2 x2
⎡
2 x1 ⎤
⎢w + 2 e − e
⎥
⎦.
C=⎣
( x2 − x1 )
(
e 2 x1
B=
−
2
)
(12)
1
⎡
⎤
x1 ⎢ w + e 2 x2 − e 2 x1 ⎥
2
⎣
⎦.
x
x
−
( 2 1)
(
)
(13)
С учетом соотношений (7), получим
1 2
⎡
2 ⎤
⎢ w + 2 ( R2 − R1 ) ⎥
⎣
⎦;
C=
R2
ln
R1
(14)
1
⎡
⎤
ln R1 ⎢ w + ( R22 − R12 ) ⎥
R
2
⎣
⎦.
B=
−
R2
2
ln
R1
(15)
2
1
Функция напряжений примет следующий вид:
φ = Ar 2 + B + C ln r ;
(16)
∂φ
C
C ∂ 2φ
= 2 Ar + ;
= 2A − 2 .
∂r
r ∂r 2
r
(17)
Подставим соотношения (17) в уравнение (1):
2A −
C 1⎡
C⎤
+ 2 Ar + ⎥ = −2 .
r 2 r ⎢⎣
r⎦
4 A = −2 ; A = −
1
.
2
(9)
Подставим теперь соотношение (16) в граничные условия (2) и (3):
(10)
AR12 + B + C ln R1 = 0 ; AR22 + B + C ln R2 = w .
(18)
(19)
(20)
236
235
B=
R12
− R22 R12
+
− C ln R1 + C ln R2 = w .
− C ln R1 ;
2
2
2
(21)
(22)
1
⎡
⎤
ln R1 ⎢ w + ( R22 − R12 ) ⎥
R12
2
⎣
⎦.
B=
−
R2
2
ln
R1
(23)
КОМПЛЕКСЕ
Д.Д. Плешков
Воронежская государственная лесотехническая академия
Для
максимального
использования
потенциала
гидравлического
экскаватора в условиях лесного комплекса в зависимости от вида рабочего
Формула (16) дает прямое обобщение классического решения данной
задачи, приведенной в [1].
оборудования
и
параметров
эксплуатационного
фона
предлагается
конструкция СПМ [1], содержащая дополнительное звено – съемный
кронштейн треугольной формы. Эта конструкция СПМ [1] способствует
Константа w находится из следующего уравнения [2]:
повышению производительности путем изменения угла между стрелой и
(24)
Л
где
ИЗМЕНЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ СТРЕЛОПОДЪЕМНОГО МЕХАНИЗМА
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЛЕСНОМ
1 2
⎡
2 ⎤
⎢ w + 2 ( R2 − R1 ) ⎥
⎣
⎦.
C=
R2
ln
R1
M = 2Gθ ∫∫ φ ( x , y ) dЛ + 2Gθ wЛ .
УДК 630* 383:621.879
Л – площадь кольца, м2;
М – заданный крутящий момент;
G и θ – физические константы.
При применении формулы (24) необходимо произвести переход от
полярной системы координат к декартовой в соответствии с [1].
Библиографический список
1. Варданян, Г.С. Сопротивление материалов с основами теории упругости
гидроцилиндром ее поворота, а также упрощению перевода экскаватора с
одного вида рабочего оборудования на другой. Однако ей присущи
следующие недостатки: нет возможности плавного изменения угла между
стрелой и гидроцилиндром ее поворота; процесс перевода гидравлического
экскаватора с одного вида рабочего оборудования на другой слишком
энергоемкий, т.к. для этого необходимо отсоединить гидроцилиндр поворота
стрелы от кронштейна, отсоединить болтовое крепление его к платформе,
повернуть кронштейн на 180 ° и соответственно все закрепить по новой,
проделав эту операцию дважды.
С учетом устранения недостатков выявленных в конструкции [1] и с
и пластичности [Текст] / Г.С. Варданян, В.И. Андреев, Н.М. Атаров, А.А.
Горшков. – М., 1995. – 572 с.
целью
увеличения
производительности
гидравлического
экскаватора,
2. Арутюнян, Н.Х. Кручение упругих тел [Текст] / Н.Х. Арутюнян,
предлагается конструкция СПМ (см. рисунок) содержащая дополнительное
Б.Л. Абрамян. – М., 1963. – 686 с.
звено, выполненное в виде кронштейна в форме сектора круга с рядом
технологических отверстий ( a , b , c , d ), служащих для изменения места
крепления гидроцилиндра стрелы в зависимости от применяемого рабочего
оборудования и параметров эксплуатационного фона.
© Плешков Д.Д., 2007
237
238
опоры экскаватора, гидроцилиндр 4 поворота стрелы 3 крепится в отверстия
a или b кронштейна. В этот момент обеспечивается необходимый угол γ
качания стрелы 3 для охвата зоны работы с данным оборудованием и
необходимый угол α
Крепление
между стрелой 3 и цилиндром ее поворота 4.
гидроцилиндра
к
отверстиям
кронштейна
a
или
b
осуществляется в зависимости от технологических особенностей проведения
земляных работ и исходя из требуемых конструктивных параметров
экскаватора.
При установке на экскаватор рабочего оборудования типа обратная
лопата, которое предназначено для разработки грунта ниже плоскости опоры
экскаватора. Гидроцилиндр 4 поворота стрелы 3 крепится к кронштейну 2 в
отверстия
c
или
d
в зависимости от технологических параметров
проведения земляных работ. При этом обеспечивается необходимый угол
поворота ϕ стрелы 3 для охвата зоны работы с этим рабочим оборудованием
Рис. Конструкция СПМ содержащая дополнительное звено
В отличие от конструкции СПМ [1] точка крепления гидроцилиндра
и оптимальный угол α между стрелой 3 и цилиндром 4 ее поворота.
Размеры кронштейна и количество технологических отверстий в нем
выбираются для каждой размерной группы экскаваторов отдельно, исходя из
поворота стрелы к платформе переносится по окружности кронштейна, что
требуемых
значительно упрощает перевод гидравлического экскаватора с одного вида
проведения земляных работ, а также конструктивных возможностей.
углов
поворота
стрелы и
технологических
особенностей
рабочего оборудования на другой. При этом есть возможность изменения
Применение кронштейна в виде сектора круга для изменения
угла между стрелой и гидроцилиндром ее поворота, что позволяет изменять
расположения точки крепления гидроцилиндра поворота стрелы к платформе,
момент сил гидроцилиндра вращающих стрелу, т.е. увеличивать подъемную
позволяет изменять угол давления на стрелу со стороны гидроцилиндра ее
составляющую гидроцилиндра стрелы в требуемых зонах работы.
поворота при различных технологических условиях проведения земляных
Согласно рисунку на платформе 1 экскаватора с помощью болтового
работ и в момент перехода гидравлического экскаватора с одного вида
соединения устанавливается дополнительное звено 2, выполненное в форме
рабочего оборудования на другой. Вместе с тем есть возможность увеличения
сектора круга.
глубины копания при использовании обратной лопаты, и высоты уступа или
При использовании экскаватора с оборудованием типа прямая лопата,
которое предназначено для разработки грунта, находящегося выше плоскости
выгрузки при использовании прямой лопаты.
240
239
Приэтом сам процесс перехода гидравлического экскаватора с прямой
технический уровень металлоконструкций манипуляторов до уровня базовой
лопаты на обратную и наоборот становится менее энергоемким, что в
машины, однако технический уровень шарнирных соединений лесных
значительной степени экономит время и сокращает применение ручного
манипуляторов остается прежним. При наработке до 3000…3300 моточасов
труда. Вследствие этого уменьшается время рабочего цикла, плавно
шарниры манипуляторов, вследствие износа, выходят из строя.
изменяется усилие резания грунта, повышается производительность и, в
Одной из основных причин низкой износостойкости шарнирных
сравнении с машинами, выполняющими такие же работы, более рационально
соединений лесных манипуляторов является несоответствие смазочного
используется потенциал экскаватора в зависимости от технологических
материала условиям работы этих узлов. В качестве смазочного материала в
условий.
шарнирах манипуляторов применяются пластичные смазки (солидол С,
пресс-солидол С, солидол УС, солидол Ж и др.). Смазки такого типа не
Библиографический список
оправдывают применения в узлах трения манипуляторов. Под действием
1. Пат. № 54971 РФ, МПК E02F 3/28. Рабочее оборудование одноковшового
гидравлического экскаватора [Текст] / В.Н. Макеев, Д.Д. Плешков; заявитель
и патентообладатель ВГЛТА. – № 2006106999/22; заявл. 06.03.2006; опубл.
27.07.2006, Бюл. № 21. – 2 с.
больших удельных нагрузок (до 100 МПа), на которые накладываются
динамические нагрузки (пульсирующие, ударные, нагрузки вызванные
силами инерции), а также в результате реверса, в режиме которого работают
все шарнирные соединения лесных манипуляторов, пластичные смазки
выдавливаются из зоны трения. В результате не образуется устойчивого
УДК 630.323.113
масляного гидроклина и шарнирные соединения манипуляторов работают в
О ВОЗМОЖНОСТИ ЗАМЕНЫ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК
режиме граничного, полусухого и редко полужидкостного трения.
ТВЕРДЫМИ В ШАРНИРАХ МАНИПУЛЯТОРОВ
Такие
А.И. Серебрянский, А.В. Усиков
условия
работы
интенсифицируют
следующие
виды
изнашивания шарнирных соединений лесных манипуляторов, в результате
Воронежская государственная лесотехническая академия
которых
понижается
их
износостойкость:
водородное
изнашивание;
машины
абразивное изнашивание; окислительное изнашивание; изнашивание в
манипуляторного типа в качестве лесозаготовительных и лесохозяйственных
следствии пластической деформации; изнашивание при фреттинг-коррозии;
машин. Звенья манипуляторов соединяются между собой и с приводными
схватывание,
гидроцилиндрами шарнирными соединениями. Шарнирные соединения
коррозионное изнашивание. Проявление этих видов изнашивания при работе
являются слабым местом технологического оборудования манипуляторных
шарниров манипуляторов обусловлено спецификой условий работы (высокие
лесных машин. Рабочий ресурс базовых машин лесозаготовительной и
удельные
лесохозяйственной техники составляет 5000...7000 моточасов, разработки
температурах воздуха от –30 ° С до +35 °С, переменчивая влажность воздуха,
Герасимова Ю.Ю., Александрова В.А., Питеева В.Г., Кондакова М.В.,
абразивность
Артамонова Ю.Г., Рахманина Г.А., Емтыль З.К. позволили повысить
технологического оборудования) и спецификой предмета труда.
В
лесной
промышленности
© Серебрянский А.И., Усиков А.В., 2007
широко
используются
проявляющееся
нагрузки,
в
наличие
окружающей
задирах
и
заеданиях;
динамических
среды,
длительные
и,
нагрузок,
возможно,
работа
перерывы
в
при
работе
241
242
Чтобы исключить или уменьшить влияние этих видов изнашивания на
удельные нагрузки, не передавая сдвиговые деформации на основной
износостойкость шарнирных соединений манипуляторов и повысить их
материал. По тем же самым причинам уменьшится влияние изнашивания при
рабочий ресурс в качестве смазочного материала для таких узлов трения
фреттинг-коррозии, так как МоS2 как «третье тело» будет гарантированно
наиболее целесообразно предположить твердую смазку, например, дисульфид
разделять трущиеся поверхности и препятствовать сосредотачиванию
молибдена МоS2, которая могла бы гарантировать разделение трущихся
повреждений на небольших площадках действительного контакта. Пленка
поверхностей шарниров манипуляторов при работе. Практика показывает,
дисульфида молибдена способна выдержать, не разрушаясь, нагрузки,
что в условиях сухого и граничного трения, в которых работают шарниры
которые
манипуляторов,
показателям
манипуляторов, а значит, можно сказать, что исключится схватывание
определяющим
трущихся поверхностей, которое проявляется в заеданиях и задирах. Кроме
перспективность его применения, превосходит все твердые и жидкие смазки.
того, при применении дисульфида молибдена в качестве смазочного
Дисульфид молибдена имеет слоистую гексагональную структуру, за счет
материала при работе шарнирных соединений лесных манипуляторов может
этого пленка МоS2 способна выдержать нагрузку 200…300 МПа не
возникать эффект избирательного переноса. Режим избирательного переноса
разрушаясь. Это превышает предел текучести материалов сталь 45,
при работе шарниров манипуляторов может существенно повысить рабочий
сталь 20Х(М), сталь 40Х, сталь У10, Бр.О5Ц5С5, из которых изготавляются
ресурс этих узлов трения, а реверсивность трения ускоряет возникновение
спрягаемые детали шарнирных соединений лесных манипуляторов. Для
этого процесса.
дисульфид
(противоизносным,
молибдена
противозадирным,
по
основным
экономическим),
воспринимают
при
работе
шарнирные
соединения
лесных
дисульфида молибдена характерно то, что с увеличением нагрузки
коэффициент трения уменьшается и может достигать 0,02. При температурах
О ЗАДАЧЕ СИММЕТРИЧНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ УПРУГО-
до 350 °С МоS2 не меняет своих прочностных и смазочных свойств.
Применение дисульфида молибдена в качестве смазочного материала в
шарнирных соединениях лесных манипуляторов позволит почти полностью
ликвидировать влияние водородного изнашивания, так как МоS2 не
растворим в воде, а значит, исключится адсорбция водорода на поверхностях
трения, диффузия водорода в деформируемые слои материала. Понизится
трибодеструкция водородосодержащих материалов, так как этот процесс
происходил
в
основном
из-за
контакта
трущихся
поверхностей
УДК 539.374
с
пластичными смазками. Уменьшится влияние абразивного и окислительного
изнашивания и изнашивания вследствие пластической деформации за счет
того что пленка дисульфида молибдена, полностью покрывающая трущиеся
поверхности, в качестве «третьего тела» может выдерживать большие
ПЛАСТИЧЕСКОГО ШАРА
Т.Н. Стородубцева, В.Б. Огарков, Д.Ю. Сухов, Н.В. Федянина
Воронежская государственная лесотехническая академия
Рассматривается центрально-симметричное деформирование упругопластического шара с радиусами R1 и R2 , подверженного воздействию
равномерного внутреннего p и внешнего q давлений.
Уравнение равновесияEquation Section 1
dσ r 2 ( σ r − σ θ )
+
= 0.
dr
r
Уравнение совместности деформаций
© Стородубцева Т.Н., Огарков В.Б., Сухов Д.Ю., Федянина Н.В., 2007
(1)
243
244
dεθ ( εθ − ε r )
+
= 0.
dr
r
u
p du
2
= ε0 − ;
= ε0 + p .
r
3 dr
3
(2)
Соотношения Коши
εr =
du
u
εr =
; εθ = εϕ = .
dr
r
где
γi =
2
⋅
3
τi =
1
6
( ε x − ε y ) + (ε x − ε z ) + (ε x − ε z ) +
2
2
2
u
p
du
2
= ε 0 + p ; εθ − εϕ = = ε 0 − .
r
3
3
dr
(3)
εθ − ε r = ε 0 −
В теории малых упруго-пластических деформаций [1]
3 2
γ xy + γ 2 yz + γ 2 xz ;
2
(
)
2
(
εr =
)
du
u
; εθ = εϕ = .
dr
r
θ = ε r + 2ε θ ; ε 0 =
1 ⎛ du
u⎞
θ
В
случае
3
du
u
(10)
u 1 ⎡ du
u⎤
p
−
+2 ⎥=− .
3
r 3 ⎢⎣ dr
r⎦
(11)
1 ⎛ du
u⎞
du
u
Из соотношения (12) будем иметь
2
2
2
2
2
2 ( ε r − εθ ) =
p.
ε r − εθ ) =
lr − lθ ) =
(
(
3
3
3
3
(17)
теории
1
6
2 (σ r − σ θ ) =
2
6
(σ r − σ θ ) =
упруго-пластических
1
3
( ∫ −∫ ) .
r
деформаций
2
3
θ
со
(18)
степенным
(19)
β и μ – постоянные, такие же как и при установившейся ползучести.
Из предыдущих формул будем иметь
ϕ=
(12)
2
γ i = 2ψτ ; ε i = ψσ i ; τ i = βγ iμ ,
(9)
du 1 ⎡ du
u⎤ 2
−
+2 ⎥= p.
dr 3 ⎢⎣ dr
r⎦ 3
ε0 = ⎜ + 2 ⎟ ; p =
− .
3 ⎝ dr
r⎠
dr r
упруго-
упрочнением имеют место следующие соотношения:
где
lθ = ε θ − ε 0 =
деформирования
τi =
В
Девиаторы деформаций
lr = ε r − ε 0 =
γi =
(6)
(8)
εθ = ⎜ + 2 ⎟ ; p =
− .
3 ⎝ dr
r⎠
dr r
центрально-симметричного
(16)
пластического шара
(7)
.
(15)
d ε 0 1 dp p
−
− =0.
dr 3 dr r
Введем в рассмотрение следующие функции:
1
ε 0 = = ε r + εθ + εϕ ; p = ε r − εθ .
3 3
p
2
− ε0 − p = − p .
3
3
деформации (2)
2
γ i и τ i – интенсивности деформаций и напряжений.
θ
(14)
Подставим соотношения (14) и (15) в уравнение совместности
(4)
(σ x − σ y ) + (σ y − σ z ) + (σ z − σ x ) + 6 (τ 2 xy + τ 2 yz + τ 2 xz ) , (5)
2
(13)
γi
γ i 1− μ
=
.
2βγ iμ
2β
(20)
Для функции p будем иметь
r
dεθ
= ε r − ε θ = lr − lθ = p .
dr
(21)
246
245
ϕ=
γ i 1− μ
1 ⎡ 2
=
2β
2 β ⎢⎣ 3
⎤
p⎥
⎦
1− μ
.
(22)
На основании теории упруго-пластических деформаций
lr = ϕ ∫ θ ; lθ = ϕ ∫ θ .
σ r − σθ = ∫ r − ∫ θ
⎡ 2 ⎤
p⎥
= ( lr − lθ ) = 2β ⎢
ψ
⎣ 3 ⎦
1
(23)
μ −1
⎛ 2 ⎞
p = 2β ⎜
⎟
⎝ 3⎠
p .
(24)
Имеют место следующие соотношения:
∫
∫
r
1 ⎛ 2 ⎞
= ;ϕ=
ϕ
2 β ⎜⎝ 3 ⎟⎠
lr
r
1− μ
p
1− μ
.
2
2
p
p 2 β p ( μ −1)
3
3
=
=
.
1− μ
1− μ
1 ⎛ 2 ⎞
⎛ 2 ⎞
( 1− μ )
p
⎜
⎟
2 β ⎜⎝ 3 ⎟⎠
⎝ 3⎠
d ⎡4
⎤
4
4
β pμ ⎥
β d pμ
β
dp
dr ⎢⎣ 3
⎦= 3
.
=
= 3 1− μ μ p ( μ − 1 )
1− μ
1− μ
dr
dr
dr
⎛ 2 ⎞
⎛ 2 ⎞
⎛ 2 ⎞
⎜
⎟
⎜
⎟
⎜
⎟
⎝ 3⎠
⎝ 3⎠
⎝ 3⎠
( )
d∫ r
(25)
(26)
(27)
(28)
σ r = ∫ +σ 0 .
(29)
Уравнение равновесия (1) можно записать в следующем виде:
r
dr
+
dσ 0 2
+
dr
( ∫ −∫ ) = 0 .
θ
r
(30)
r
⎛ 2 ⎞
⎡ 1 dp p ⎤
+ 3K ⎢
+ ⎥ + 4β ⎜
⎟
dr
⎣ 3 dr r ⎦
⎝ 3⎠
r
μ −1
pμ
=0.
r
4
( μ −1)
βμ
⎛ 2 ⎞
⎡ 1 dp − x
( μ −1) dp − х
−x ⎤
3
p
e
K
e
pe
pμ e − x = 0
β
3
4
+
+
+
⎜
⎟
⎢ 3 dx
⎥
( 1− μ )
dx
3
⎣
⎦
⎝
⎠
⎛ 2 ⎞
⎜
⎟
⎝ 3⎠
(33)
.(34)
⎡
⎢
dp ⎢
dx ⎢ ⎛
⎢⎜
⎢⎣ ⎝
⎤
4
⎥
( μ −1)
βμ
⎡
⎤
⎛ 2 ⎞
( μ −1 ) ⎥
3
⎢
p
K
Kp
pμ ⎥ .
3
4
β
=
−
+
⎜
⎟
( 1− μ )
⎥
⎢⎣
⎥⎦
⎝ 3⎠
2 ⎞
⎥
⎟
⎥⎦
3⎠
(35)
Предыдущее уравнение приводится к следующему виду:
( μ −1)
⎡
⎤
⎛ 2 ⎞
− ⎢ 3 Kp + 4β ⎜
pμ ⎥
⎟
⎝ 3⎠
⎢
⎥⎦
.
F ( p) = ⎣
⎡
⎤
4
⎢
⎥
βμ
( μ −1 )
⎢ 3
+ K⎥
p
( 1− μ )
⎢
⎥
2
⎛
⎞
⎢⎜
⎥
⎢⎣ ⎝ 3 ⎟⎠
⎥⎦
(36)
(37)
Уравнение (36) допускает квадратуру
Если воспользоваться предыдущими соотношениями, то получим
d∫
r = e x ; dr = e x dx .
dp
= F ( p) .
dx
aσ 0 = σ cp = Kθ = 3 K ε 0 .
d∫
(32)
Предыдущее соотношение можно привести к следующему виду:
Воспользуемся следующим соотношением:
r
4
( μ −1) μ
βμ
p
⎛ 2 ⎞
⎡ 1 dp p ⎤
( μ −1) dp
3
p
K
β
3
4
+
+
+
=0.
⎜
⎟
1− μ
⎢ 3 dr r ⎥
dr
r
⎣
⎦
⎝ 3⎠
⎛ 2 ⎞
⎜
⎟
⎝ 3⎠
Сделаем замену переменного:
μ −1
μ
С учетом соотношений (27) будем иметь
(31)
dp
dp
= dx ; x + C1 = ∫
.
F ( p)
F ( p)
(38)
247
248
Библиографический список
1. Никифоров,
С.Н.
Теория
потерявший курсовую устойчивость автомобиль Д может принять любое
упругости
и
пластичности
[Текст]
/
положение и занять участок проезжей части, равный
Л д = Ш д2 + Д д2 + lд2 ,
C.Н. Никифоров. – М., 1955. – 284 с.
где
УДК 656.13.08.001.18
Ш д , Д д , lд – ширина, длина, высота автомобиля Д , м.
Параметр
АНАЛИЗ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ
интервалом
ПРОИСШЕСТВИЙ
(2)
d
Z
определяется границами возможных траекторий и
между
этими
границами
(см.
рисунок).
При
этом
d a = Ш а + Д д , где Ш а – габаритная ширина автомобиля A .
Ю.В. Струков, Г.Н. Климова
Воронежская государственная лесотехническая академия
Рассмотрим случай проезда автомобиля мимо какого-то препятствия на
проезжей части дороги. Если автомобиль A движется в строго заданном
направлении,
для
разъезда
с
препятствием
водителю
необходимо:
обнаружить объект; оценить обстановку; принять решение; выполнить
маневр объезда.
Допустим, что при встрече автомобилей A и Д автомобиль Д на
расстоянии Q по каким-то причинам стремится изменить свою траекторию, и
это
изменение
способствует
возникновению
конфликтной
(пересечение с перспективной траекторией автомобиля
Рис. Схема ситуации столкновения встречных автомобилей
A ). Избегая
свою
Следовательно, при разъезде двух автомобилей расстояние, в пределах
перспективную траекторию на резервную. При этом имеется множество
которого один автомобиль не может избежать столкновения можно считать
траекторий, определенных расчетными границами, показанными на рис. 1.
равным
возможного
столкновения,
автомобиль
A
должен
ситуации
изменить
Для этого необходимо, чтобы Equation Section 1
Q = Lt + Z e + Lп ,
Q ≥ Lt + Z e .
(1)
Расчетный параметр Z e зависит от ряда факторов, обусловливающих
возможную траекторию автомобиля A , и, кроме того, от возможного
где
Lп – путь, пройденный автомобилем Д за время до возможного
столкновения.
Величину Z e рассчитываем по формуле
положения автомобиля Д в момент конфликтной ситуации относительно
траектории движения автомобиля
© Струков Ю.В., Климова Г.Н., 2007
A . Естественно предположить, что
(3)
Ze =
1
d
V
,
g(μ ± i)
3,6
(4)
250
249
где
μ – коэффициент поперечной силы;
Встречный автомобиль может изменять свое положение на проезжей
части, поэтому вероятность Pб с достаточной степенью точности можно
i – уклон проезжей части дороги, доли единицы.
Так как
определять по формуле
V2
d Z e2
=
,а R=
, при μ = 0,6 ; i = 0
g(μ ± i)
2 2R
имеем
Рб = Ра + Р д − 2 Ра Р д .
(9)
расчетной
схемы
следует,
что
(5)
автомобиль
Д
Р′ =
L
Р ,
П б
С учетом габаритных размеров встречающихся автомобилей и
достигает
фактической ширины проезжей части нетрудно определить положение
конфликтной ситуации с автомобилем A с вероятностью
где
(8)
или
Z e = 0,1V d .
Из
Рб = Ра ( 1 − Р д ) + Р д ( 1 + Ра ) .
(6)
расчетной границы (сечения) вероятности столкновения
ω=
Рб – вероятность положения автомобиля Д за пределами расчетного
где
сечения б б (см. рисунок).
Однако при разъезде автомобилей на участке дороги длиной
1
1
( В − yа − y д ) − 4 ( К а + Ш а + К д + Ш д ) ± Бс ,
2
(10)
В – ширина проезжей части дороги, м;
yа , yд – правый зазор безопасности автомобилей A и Д , м;
столкновение может произойти в тот момент, когда водитель автомобиля не в
К а , Ш а – колея и габаритная ширина автомобиля A , м;
состоянии выполнить маневр с изменением целенаправленной траектории на
К д – колея автомобиля Д , м;
резервную траекторию, т.е. на участке длинной Q . Чем длиннее участок
Бс – величина смещения траектории на кривой, м.
дороги, тем меньше вероятность столкновения. Иными словами, вероятность
При движении по кривой необходимо учитывать, что расчетное
того, что при конфликтной ситуации автомобили будут находиться на
сечение смещается на величину Бс , численно равную биссектрисе кривой
расстоянии Q и меньше, равна
Q
. Учитывая, что вероятность попадания в
L
эту зону автомобилей и вероятность потери курсовой устойчивости
автомобилем
Д
радиуса R , на отрезке равном
формуле
независимы, величина, пропорциональная вероятности
⎛ П 57, 3
⎞
Бс = R ⎜ S c
− 1⎟ ,
4R
⎝
⎠
столкновения двух автомобилей равна
P=
LQ
P .
П L б
(7)
1
П (рис. 1). Это смещение определяем по
2
(11)
57, 3 П
⎛ α
⎞
.
учитывая, что Бс = R ⎜ Sc − 1 ⎟ и α =
2R
⎝ 2
⎠
Вышеизложенное позволяет утверждать, что вероятность столкновения
автомобилей
A
и
Д
влияет
не
только
на
их
скорости,
но
252
251
взаиморасположение автомобилей (расстояние между кузовами), форму
где
Lог – длина ограждения, м.
кривой распределения траекторий, которая в свою очередь непосредственно
При этом расчетные сечения:
зависит от скорости движения, характеристик управления автомобилей
в случае наезда на ограждение, расположенное слева по ходу движения
( μ , П ) , времени реакции водителя и других параметров.
ωл = В + а − K −
Таким образом, величину, пропорциональную вероятности съезда
автомобиля
A за пределы земляного полотна, можно определить по
где
Рц =
L
( Р + Рп ) ,
П л
(12)
± Бс ,
(18)
a – расстояние от кромки проезжей части до ограждения;
движения
ω п = ya + a −
Р л – величина, пропорциональная вероятности съезда автомобиля с
ω л = В + b − K − y ± Бс ,
(13)
2
± Бс .
(19)
A с автомобилем Д , равна
K – ширина кузова автомобиля, м;
Рх =
Рп – то же, вправо - расчетное сечение лежит на расстоянии
ω п = y + b ± Бс ,
(Ш − K)
Величина, пропорциональная вероятности столкновения автомобиля
земляного полотна влево – расчетное сечение лежит на расстоянии
где
2
в случае наезда на ограждение, расположенное справа по ходу
уравнению
где
(Ш − K)
Va + Vд
4Vд
⎡
⎢1 +
⎢⎣
⎤
da
⎥Р .
g ( μ ± i ) ⎥⎦ б
(20)
Формула (20) верна для случая, когда курсовую устойчивость потерял
(14)
b – ширина обочины, м.
автомобиль Д . Если курсовую устойчивость теряет автомобиль A , то эта
При определении величины, пропорциональной вероятности съезда
формула видоизменяется следующим образом:
автомобиля за пределы ширины проезжей части и укрепительной полосы,
Рх =
расчетные сечения определяются соответственно:
для съездов влево –
Va + Vд ⎡
⎢1 +
4Va ⎣⎢
⎤
dд
⎥.
g ( μ ± i ) ⎥⎦
(21)
Для случая, когда потерявший курсовую устойчивость автомобиль
ω л = В − K − y ± Бс ;
(15)
движется по внешней полосе закругления дороги в плане, параметр вводят в
формулы со знаком (+), а по внутренней стороне – со знаком (–).
для съездов вправо –
ω п = y ± Бс .
(16)
Величина, пропорциональная вероятности наезда автомобиля A на
дорожное ограждение
L
Р г = ог ( Р л + Рп ) ,
П
Библиографический список
1. Афанасьев, М.Б. Скорость и безопасность движения на автомобильных
дорогах [Текст] / М.Б. Афанасьев, А.И. Булатов. – М.: Транспорт, 1971. –
(17)
49 с.
253
254
2. Васильев, А.П. Управление движением на автомобильных дорогах
правило, имеют низкую разрешающую способность и выявляют только явно
[Текст] / А.П. Васильев, Н.И. Фримштейн. – М.: Транспорт, 1979. – 296 с.
выраженные дефекты.
3. Васильев, А.П. Состояние дорог и безопасность движения автомобилей в
Ранее
проведенными
исследованиями
установлено
[1],
что
сложных погодных условиях [Текст] / А.П. Васильев. – М.: Транспорт, 1976.
существенную роль при создании и эксплуатации клеевых соединений
– 224 с.
играют внутренние напряжения в клеевых прослойках. Эти напряжения
4. Иванов, В.Н. Влияние ширины проезжей части автомобильных дорог на
возникают из-за различий в коэффициентах линейного расширения клея и
безопасность и режимы движения транспортных средств [Текст] / В.Н.
склеиваемых материалов, деформации при воздействии внешних факторов в
Иванов. – М.: Высшая школа, 1972. – 414 с.
процессе эксплуатации изделий с клеевыми соединениями.
5. Курьянов, В.К. Оценка условий движения на автомобильных дорогах
Внутренние напряжения, также как и внешние нагрузки, действуют
[Текст] / В.К. Курьянов, С.М. Гоптарев, Ю.В. Струков // Математическое
против адгезионных сил и в зависимости от скорости их реализации
моделирование,
параметров
вызывают усталость и существенно влияют на прочность и долговечность
оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. научн. тр.
соединений. Отсюда следует, что, обладая информацией о формировании
– Воронеж: ВГЛТА, 2001. Вып. 6. – С. 85-94.
внутренних напряжений в процессе создании и эксплуатации клеевых
компьютерная
оптимизация
технологий,
соединений, можно осуществлять прогноз их надежности и качества. Вместе
УДК 620.179.14
с тем известные на сегодгяшний день методы определения внутренних
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ В МАШИНАХ И
АППАРАТАХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
образцах.
А.А. Тиньков, Е.Н. Лушникова
Предлагается
Воронежская государственная лесотехническая академия
применяются клеевые соединения на основе полимерных клеев. Это связано с
явными преимуществами, которые имеют клеевые соединения по сравнению
со сваркой, пайкой, клепкой.
конструкций
широкое
машин
применение
и
аппаратов
полимерных
лесного
клеев
комплекса
при
создании
сдерживается
отсутствием методик по прогнозированию надежности и качества клеевых
соединений. Используемые в настоящее время диагностические средства, как
© Тиньков А.А., Лушникова Е.Н., 2007
метод,
в
основу
которого
положено
косвенное
определение внутренних напряжений непосредственно в изделии с клеевым
При создании многих машин и аппаратов лесного комплекса
Более
напряжений клеевых соединений [2] осуществимы только на специальных
соединением. Используется установленная ранее экспериментально, в
частности, для полимерных покрытий взаимосвязь между теплопроводностью
и внутренними напряжениями клеевых прослоек соединений [3].
Природа такой взаимосвязи объясняется процессами, протекающими в
покрытиях или клеевых прослойках на микроуровне. Макромолекулы
полимера, ответственные за передачу тепла, ориентируются в плоскости
склеивания, причем тем интенсивнее, чем больше внутренние напряжения.
Повышение внутренних напряжений ведет к снижению теплопроводности
клеевой прослойки.
255
256
Для практической реализации предлагаемого метода необходимо
Инженерно-физический
журнал.
–
1965.
–
Т.9.
–
№
2.
–
провести комплекс теплофизических и механических исследований клеевых
С. 141-143.
соединений.
4. Попов В.М. Метод контроля качества композиционных материалов
Для определения коэффициента теплопроводности клеевых прослоек в
процессе
их
отверждения
температурно-временных
целесообразно
интервалов
[4].
применять
Этот
метод
метод
рассчитан
двух
класса «препег» [Текст] / В.М. Попов, Н.Е. Песков, Е.Н. Лушникова //
Дефектоскопия. – 1994. – № 1. – С. 50-51.
на
нахождение теплопроводности тонкослойных неметаллических материалов, к
УДК 630*232.427
ОБЗОР ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ ДЛЯ ВЫСЕВА СЕМЯН В
которым можно отнести клеевые прослойки.
ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКАХ
Для исследования процесса формирования внутренних напряжений в
Е.Б. Цаплин, В.С. Попов
процессе отверждения клеевых прослоек наиболее приемлем метод, в основу
Воронежская государственная лесотехническая академия
которого положен консольный способ. Данный метод имеет существенное
преимущество, поскольку позволяет проследить кинетику процесса.
Полученные в процессе экспериментальных исследований временные
зависимости коэффициента теплопроводности и внутренних напряжений в
клеевых прослойках при их отверждении позволяют вывести корреляционные
зависимости. О положительном решении данной задачи можно утверждать,
основываясь на основных положениях физики твердого тела.
Предлагаемый метод косвенного изучения процесса формирования
внутренних напряжений для клеевых соединений позволит осуществлять
контроль их надежности как при изготовлении, так и в процессе
эксплуатации.
производится преимущественно за счет посадки сеянцев и саженцев,
выращиваемых в лесных питомниках. Для их посева применяют сеялки
непрерывного высева: специализированные (например, СЛУ-5-20 для высева
мелких семян) и универсальные, предназначенные для высева семян разных
пород и размеров (СПН-4, СПП-3Ш).
Широкое распространение во многих конструкциях сеялок, в том
числе и питомниковых, получили катушечные аппараты, которые можно
разделить на желобчатые, лопастные, штифтовые, скобковые, винтовые и
ячеистые.
Библиографический список
Катушечно-желобчатые
1. Фрейдин, А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений [Текст]:
2. Кардашов, Д.А. Синтетические клеи [Текст]: моногр. / Д.А. Кардашов. –
аппараты
применяют
при
достаточно
широко
апробированы,
стандартизированы,
конструкции их хорошо отработаны, и в лесопитомниковых сеялках они
могут использоваться без какой-либо переделки. Катушечные аппараты
М.: Химия, 1968. – 592 с.
Л.А.
высевающие
небольших нормах высева преимущественно мелких сыпучих семян. Эти
аппараты
моногр. / А.С. Фрейдин. – М.: Химия, 1981. – 272 с.
3. Сухарева,
В настоящее время искусственное восстановлениие лесных площадей
Исследование
теплофизических
характеристик
полимерных покрытий [Текст] / Л.А. Сухарева, В.А. Воронцов, П.И. Зубов //
сравнительно просты по устройству, надежны в работе, легко регулируются
на требуемую норму высева. Недостаток их применительно к высеву семян в
© Цаплин Е.Б., Попов В.С., 2007
257
258
лесных питомниках – наличие определенной пульсации в потоке семян и
аппарата и позволяет высевать разные по размеру семена [4]. Катушечно-
подача семян сравнительно узким потоком, в большинстве случаев не
ячеистые аппараты устанавливают и на некоторых зарубежных сеялках: КСЕ-
соответствующим той ширине борозды, которая требуется при посеве семян
1 (Германия), «Хилесхед» (Швеция), но в целом они имеют ограниченное
лесных пород [2].
применение [2].Мотыльковый высевающий аппарат в основном используют
С целью снижения пульсации потока иногда высев семян производят
двумя катушками, желобки которых смещены относительно друг друга [3].
Порции семян, высеваемые обеими катушками, перекрываются между собой,
это сглаживает пульсацию потока и повышает равномерность высева.
Однако все эти усовершенствования в основном направлены на
повышение равномерности истечения семян, а не на расширение исходного
потока, что требуется для лесных семян.
Катушечно-лопастные высевающие аппараты, в отличие от катушечно-
при внесении гранулированных удобрений и редко – при высеве семян,
например, в ручной сеялке СО-1.
Крыльчатковые высевающие аппараты представляют собой вал, на
котором в местах выброса семян в высевающих отверстиях располагаются
крыльчатки. Такой аппарат установлен на сеялке «Литва-25М» и проходит
апробирование [2].
Пневматические
высевающие
аппараты
при
рядовом
посеве
используют редко, в основном для поштучного забора семян. Для рядового
желобчатых, используют при высеве более крупных сыпучих семян. Они
посева
этот
аппарат
выполняется
в
виде
воздушного
нагнетателя.
имеют в основном такие же достоинства и недостатки, что и желобчатые. У
Создаваемый им напор воздуха используется для переноса семян в борозды.
некоторых катушечно-лопастных аппаратов лопасти крепят не жестко, а
Такой аппарат имеет сеялка ССТ-3. С помощью пневматического аппарата
делают выдвижными [2, 4]. Эти аппараты более сложны по устройству, но
осуществляется и сплошной посев семян, в основном саксаула.
позволяют выполнять посев разными способами (рядовой и групповой) и
Рассмотренные высевающие аппараты могут быть использованы для
более тщательно дозировать семена. С целью уменьшения повреждения
высева сыпучих семян. Часть лесных семян имеет повышенный коэффициент
семян лопасти у некоторых катушечно-лопастных высевающих аппаратов
трения относительно контактирующих с ними поверхностей. Это свойство
делают эластичными [2].
семян приводит к сводообразованию в бункерах сеялок вокруг вращающихся
Другие типы аппаратов для рядкового посева лесных семян получили
элементов высевающих аппаратов. Как показали исследования, из всех
меньшее распространение. Катушечно-ячеистые высевающие аппараты
аппаратов
вращательного
типа
при
высеве
малосыпучих
семян
производят забор семян из бункера с помощью ячеек, в которых размещается
работоспособен только катушечно-штифтовый в сочетании с поперечной или
по нескольку семян. Такой аппарат установлен на сеялке «Литва-25» и
продольной вибрацией стенок бункера [2].
некоторых других. Его недостатком является большой процент повреждения
Малосыпучие семена и смеси можно высевать транспортерным
семян (у «Литвы-25» – до 6…8 %), поэтому в новой модификации сеялки
высевающим аппаратом, который применяется в сеялках СЛП, СЛПМ и
«Литва-25М» от его применения отказались [4]. Имеются варианты
СПН-3 [4, 5]. Однако этот аппарат громоздкий по конструкции, полностью не
использования аппарата этого типа со сменными рабочими поверхностями
исключает образование сводов (в промежутке между транспортерными
(сменные втулки на сеялке СКГ). Это расширяет диапазон использования
лентами). Транспортерный аппарат – пока единственное устройство для
259
высева несыпучих семян, применяемое на лесных сеялках [4], выпускаемых
260
высева мелких семян и лопастные – для средних и крупных. Высевающие
серийно. Они также подходят для высева лесных семян с крылатками и
аппараты других типов характеризуются либо меньшей универсальностью,
некоторых типов крупных семян.
либо большим повреждением высеваемых семян. Кроме того, высевающие
Вибрационные аппараты в виде вибрирующих лотков или трубок
аппараты данного типа надежны в работе, имеют несложную конструкцию и
позволяют улучшить равномерность распределения семян. Так при посеве
легки в регулировке. Однако принципиальный недостаток всех высевающих
семян зерновых при их использовании был получен коэффициент вариации
аппаратов катушечного типа – наличие пульсации семян в потоке, ухудшает
31,6…47,2 %, а при посеве семян хвойных пород, по данным А.Е. Карасева,
равномерность высева семян. Поэтому их можно рекомендовать для
он составил 29…37 % [2, 3]. Применение этих аппаратов, однако, не вышло за
применения в универсальных сеялках при условии устранения их главного
рамки опытных проверок.
недостатка – низкой равномерности высева семян.
Штифтово-катушечный высевающий аппарат применяют на некоторых
Библиографический список
экспериментальных лесных сеялках (сеялка Павловского плодопитомника [1]
и др.). Штифты в таком аппарате располагают по телу катушки в шахматном
порядке или по винтовым линиям. Изготовляют их из металлических
стержней или, с целью меньшего повреждения семян, из мягких материалов
типа резины. Резиновые штифты могут армироваться стальными стержнями.
Штифтово-катушечные
аппараты
дают
лучшую
равномерность
распределения семян (установленные в немецкой сеялке А-534,они при
высеве семян ели показали коэффициент вариации распределения семян
39,4 % против 51,2…53,3 %, показанного катушечно-желобчатым аппаратом
болгарской сеялки «Ванчура» [4]), но они менее универсальны.
Штифтово-ленточный высевающий аппарат отличается от штифтовокатушечного тем, что в нем штифты располагаются не радиально по
поверхности катушки, а крепятся на ленте, которая натягивается на два шкива
и работает как транспортер. Такие высевающие аппараты применяют, в
частности, для высева несыпучих материалов (удобрений, туков и т. д.) [2].
Исходя из рассмотренных типов высевающих аппаратов для высева
средних и крупных лесных семян, можно сделать следующие выводы.
Наибольшее распространение в конструкциях универсальных сеялок для
питомников получили катушечные высевающие аппараты: желобчатые – для
1. Золотарев, А.И. Механизация в плодопитомнике [Текст] / А.И. Золотарев
// Советы механизаторам / А.И. Золотарев. – Воронеж, 1961. – 161 с.
2. Пошарников, Ф.В. Анализ рабочих органов лесных сеялок [Текст] / Ф.В.
Пошарников, Е.Б. Цаплин; ВГЛТА. – Воронеж, 2002. – 17 с. – Деп. в
ВИНИТИ.
3. Пошарников, Ф.В. Обоснование и расчет рабочих органов лесных сеялок
[Текст] / Ф.В. Пошарников.– Воронеж: ВГУ, 1978. – 123 с.
4. Пошарников, Ф.В. Современные технические средства для посева лесных
семян в питомнике [Текст]: Обзор. информ. / Ф.В. Пошарников. – М.:
ВНИИЦлесресурс, 1996. – 44 с.
5. Храмов, Н.В. Опыт выращивания лесопосадочного материала в лесных
питомниках [Текст]: Обзорн. информ. / Н.В. Храмов. – М.: ЦБНТИ
Гослесхоза СССР, 1968. – 64 с.
261
262
холостом ходе станка (до 2…3 дБА), однако на рабочем ходе он может
ДЕРЕВООБРАБОТКА
способствовать даже некоторому усилению шумообразования. Наряду с этим
упор, находящийся в постоянном контакте с вращающимся пильным диском,
УДК 628.517
постепенно истирается и со временем подлежит замене. Указанные
СНИЖЕНИЕ ШУМА КРУГЛОПИПИЛЬНЫХ
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ
существенные
недостатки
сдерживают
широкое
применение
антивибрационных упоров.
ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ ПРОКЛАДОК С СУХИМ ТРЕНИЕМ
Другой конструкцией, описанной в специальной литературе, является
В.Ф. Асминин, Д.С. Осмоловский
вибродемпфирующая прокладка (в виде диска), диаметр которой составляет
Воронежская государственная лесотехническая академия
2/3 диаметра пилы, помещаемой между зажимным фланцем и пильным
Круглопильные
виду
диском [1]. Демпфирование звуковой вибрации при этом осуществляется за
оборудования, используемого в деревообрабатывающей промышленности.
счет поперечного циклического сжатия-растяжения по толщине прокладки.
Уровень шума (на рабочем ходе) достигает 110…115 дБА. По спектральной
На рабочем ходе достигается снижение уровня шума на 3…4 дБА, однако
характеристике излучаемый шум – высокочастотный (доминирующее
данная конструкция имеет ряд существенных недостатков. Во-первых,
значение уровней звукового давления L , дБ находится в диапазоне частот
использование прокладки, выходящей за габариты зажимных фланцев,
f > 1000 Гц). Источниками шума являются: пильный диск, электрический
ограничивает функциональные возможности круглопильного станка по
привод
и
другие
станки
элементы
относятся
станка.
к
наиболее
Однако
шумному
наиболее
интенсивным
толщине
обрабатываемых
пиломатериалов.
Во-вторых,
прокладка
из
излучателем шума является пильный диск на рабочем ходе станка. Разница по
полимерных материалов подвергается воздействию значительных сдвиговых
уровню звукового давления на рабочем и холостом ходах составляет
напряжений (скорость вращения 4000…6000 об/мин) которые, в конечном
L = 6K 8 дБА. Поэтому конструктивные решения направлены в первую
итоге, могут привести к ее внезапному разрушению, что недопустимо с
очередь на снижение шума в доминирующем источнике его возникновения, а
позиции обеспечения безопасности технологического процесса. В-третьих,
именно, от пильного диска. Интенсивное шумоизлучение от пильного диска
невысокая акустическая эффективность упругих прокладок.
связанно с возникающей в нем звуковой вибрацией. Все известные
рекомендации
по
снижению
шума
основаны
на
демпфировании
вибрационных процессов в пильных дисках [1, 2].
Наиболее простым и распространенным способом гашения вибрации
пильного диска является применение антивибрационного упора.
На
кафедре
безопасности
жизнедеятельности
ВГЛТА
ведутся
экспериментальные и теоретические научные исследования по созданию
вибродемпфирующих прокладок нового поколения, использующих в качестве
демпфирующего эффекта сухое трение. Прокладки выполняются из тканных
и бумажных материалов с клеевым нанесением песчаных абразивных
Указанный способ демпфирования вибрации основан на постоянном
материалов. Причем прокладка выполняется двухслойной с абразивными
контакте упора из антифрикционного материала с боковой поверхностью
слоями, обращенными друг к другу. Фрикционная поверхность увеличивается
пильного диска. Этот способ дает хорошие результатьк снижения шума при
в несколько раз за счет взаимного проникновения абразивных частиц
© Асминин В.Ф., Осмоловский Д.С., 2007
264
263
прокладок, что позволяет повысить их акустическую эффективность до
(кристаллической) структурой [2]. Вторая по процентному содержанию
6 дБА, при этом ограничить их размер до диаметра зажимного фланца.
компонента древесины – лигнин является аморфным изотропным веществом.
Основное состояние цепных молекул гемицеллюлоз также аморфное. Авторы
Библиографический список
монографий [1, 3] показывают, что именно наличием кристаллической
1. Соколов,
Г.А.
Борьба
с
шумом
в
деревообрабатывающей
промышленности [Текст] / Г.А. Соколов. – М.: Лесн. пром-сть, 1974 – 144 с.
целлюлозы обусловлены пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства
древесины.
2. Асминин, В.Ф. Классификация устройств демпфирования изгибных
колебаний в тонкостенных стальных конструкциях [Текст] / В.Ф Асминин //
Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: Тр. IV Всерос. науч.практ. конф. с междунар. участием (16-18 июня, С.-Петербург.). – СПб., 1999.
– С. 397.
В работах [5-7] на основе математической модели теоретически была
предсказана возможность возникновения электрических полей в стволах
деревьев
при
изменении
температуры
окружающей
среды.
Авторы
предложили рассматривать древесину как кристаллическую целлюлозу в
сшитом эластомере (лигнине). В древесине в естественных условиях,
например, при понижении температуры окружающей среды на ΔT , в силу
УДК 537.222.22, 29.03.35
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В
ПРИРОДНОЙ ДРЕВЕСИНЕ
слабой теплопроводности, создается неоднородное температурное поле.
Возникающее
при
этом
тепловое
сжатие
лигнина
вызывает
пьезоэлектрический эффект в кристаллической целлюлозе [3]. А деформация
Н.Ю. Евсикова, М.В. Винокуров
пьезокристалла в поле спонтанной поляризации сопровождается появлением
Воронежская государственная лесотехническая академия
электрического поля термического происхождения, индукцию dDi которого
Древесина – это сложная биополимерная структура, которая по своим
электрическим
свойствам
относится
к
диэлектрикам,
можно представить в виде [8]
обладает
пироэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами [1-3]. Известно, что
неоднородное температурное поле может вызвать в диэлектрическом
dDi = ε 0ε ij dE j + γ i dT − d ijk dσ jk ,
где
γ i – пироэлектрический коэффициент целлюлозы;
материале поляризованное состояние и, следовательно, электрическое поле
ε ij – тензор диэлектрической проницаемости;
напряженностью E [1]. Такой эффект называется термополяризационным
d ijk – тензор пьезоэлектрических модулей;
или термоэлектрическим.
dσ jk = cijkl α kl dT
Древесина состоит из клеток. Основными компонентами клеточных
стенок являются такие высокомолекулярные вещества как целлюлоза, лигнин
и гемицеллюлозы (пентозаны и гексозаны) [4]. Процентное содержание
компонентов зависит от породы древесины. Значительная часть древесной
целлюлозы
(до
76 %
общей
массы)
© Евсикова Н.Ю., Винокуров М.В., 2007
обладает
упорядоченной
–
механические
напряжения,
древесине при малом изменении температуры dT ;
cijkl – константы упругости;
α kl – компоненты тензора деформаций.
возникающие
в
265
266
В работе [5] на примере простой модели, считая ствол дерева
бесконечно
длинным
цилиндром,
было
получено
выражение
U z = E0 r0
для
напряженности электрического поля в радиальном направлении в стволе
где
дереваEquation Section 1
⎛
r2 ⎞
E ( r ) = − E0 ⎜ 1 − 0, 72 2 ⎟ ,
r0 ⎠
⎝
(1)
поля в момент времени t определяется как
ε 0ε i
λ0
c0 ρ 0
(γ
i
)
(
− d ijk cijkl α kl exp − 5, 7at r02
)
– температуропроводность,
береза и мертвый дуб на территории учебно-опытного лесхоза ВГЛТА.
λ 0 , c0 ,
ρ 0 – теплопроводность,
Измерения проводились в мае-июне, сентябре-ноябре 2006 года.
Для измерений разности потенциалов использовался Мультиметр МY
62 (рис. 1). Прибор сконструирован в соответствии с IEC-1010, касающейся
электронной измерительной техники, с категорией перегрузок CAT II. Имеет
Выражение для разности потенциалов вдоль радиуса ствола дерева
имеет вид
жидкокристаллический дисплей с максимальным отсчетом 1999-19999,
проверку проводимости. Обладает высокой точностью измерений. Метод
⎛
r ⎛r⎞ ⎞
U = U max ⎜ 0, 76 − + ⎜ ⎟ ⎟ ,
⎜
r0 ⎝ r0 ⎠ ⎟
⎝
⎠
3
Umax ∝ E0r0
разность потенциалов.
В качестве объектов исследования были выбраны береза, дуб, мертвая
теплоемкость и плотность, соответствующие породе дерева.
где
Для проверки теоретических предположений было принято решение
Объекты и методика исследований
и зависит от пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств древесины,
a=
rh
.
r0
условиях, исследовать влияние суточного изменения температуры на
E0 – модуль максимального значения напряженности электрического
1, 6ΔT
(3)
провести измерения разности потенциалов в стволах деревьев в естественных
Здесь r0 – радиус ствола;
E0 =
β=
1− β ⎛
5, 7at + 0, 72r 2 ⎞
⎜β −
⎟,
β ⎝
r02
⎠
(2)
– максимальное значение разности потенциалов, зависящее от
секунду – 2…3. Возможные пределы величины разницы потенциалов–
2/20/200/1000 В; Входное сопротивление – 10 МОм. Имеет термопару для
измерения температуры в диапазоне от -20 до +1000° С. Питание от одной
свойств древесины.
Поскольку радиус ствола уменьшается с высотой, возникает разность
потенциалов вдоль ствола. Пусть на высотах
измерения – АЦП двойного интегрирования. Количество измерений в
h > h0
радиус ствола
батарейки типа «Крона» 9 В (6F22). Размеры: 189×91×31,5 мм, массу: 300 г.
В опытных образцах были просверлены шурфы для электродов
диаметром 5 мм. Электроды представляли собой стальные стержни,
rh < r0 . Тогда разность потенциалов между точками,
изолированные до поверхности контакта (4…5 мм), соединялись с прибором
находящимися на расстоянии r от оси ствола на этих высотах, согласно
посредством гибкого провода. На рисунке 2 показано положение электродов
теоретическим данным будет изменяться в течение времени по следующему
при измерении разницы потенциалов в радиальном направлении и вдоль
закону:
ствола дерева. Температура контролировалась с помощью термопары.
соответственно
267
268
Измерения проводились утром в 9…10 часов и вечером в 17…19 часов. При
изменения температуры в течение суток при различных способах внедрения
этом обязательно фиксировалась температура окружающей среды.
электрода в ствол.
Рис. 1. Мультиметр
При измерении радиальной разницы потенциалов один электрод
вставлялся во внешнюю часть древесины, а второй – в древесину внутри
шурфа в различных направлениях (вверх, вниз, вбок). При измерении
разницы потенциалов вдоль ствола электроды оставались в дереве постоянно.
Результаты исследований
В ходе измерений были получены зависимости, представленные на
рис. 3-8.
На рис. 3 показана зависимость максимальной разности потенциалов
вдоль радиуса в стволе березы от величины неоднородности температуры.
На
рис. 4
дается
сравнение
теоретических
оценок
разности
потенциалов вдоль радиуса ствола березы с данными эксперимента.
На рис. 5, 6, 7 представлены зависимости U U max в стволе дубов
(живого (рис. 5) и мертвого (рис. 6)) и березы (рис. 7) от относительного
Рис. 2. Положение электродов
269
На
рис. 8
270
результаты
приведены
исследования
изменения
относительной разности потенциалов U U max электрического поля вдоль
ствола дерева, проведенные в период с 13 по 31 октября 2006 года в живой и
мертвой березах, в сравнении с относительным изменением температуры.
Рис. 3
0,9
0,7
0,5
0,3
0,1
-0,1
12
-0,3 10
-0,5
-0,7
-0,9
h =3
-1,1
h =6
-1,3
-1,5
Рис. 4
1
1
0,9
0,9
16
0,8
0,4
0,3
в в ерх
0,5
в низ
0,4
0,2
0,1
ΔT/ΔTmax
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0,8
0,7
2
Наличие поля в стволах мертвых деревьев позволяет утверждать, что
0,1
природа этих полей может быть связана со свойствами древесины, основной
0
18
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Рис. 6
18
компонентой клеточных стенок которой является целлюлоза, находящаяся в
состоянии,
изменением
поляризации
которой
при
изменении температуры можно объяснить это явление.
в в ерх
3
в низ
и величине с изменением разницы температур в стволе дерева.
в бок
4
Δ T/Δ Tmax
0,6
30
0,2
Рис. 5
1
28
В стволах деревьев существуют электрические поля.
кристаллическом
0,9
26
1
t,час
0
24
Обсуждение результатов и выводы
0,3
в бок
22
Рис. 8
0,6
0,5
20
Ме р т во е
0,7
0,6
18
T /T ma x
0,8
0,7
t, сутк и
14
Относительное изменение разницы потенциалов совпадает по характеру
Это совпадение лучше проявляется в живых деревьях, тогда как в
мертвом дереве зависимость более резкая, т.е. живое дерево как бы
0,5
0,4
приспосабливается к изменению температуры.
0,3
0,2
5
0,1
0
10
11
12
13
14
15
Рис. 7
16
17
18
19
t.ч
20
Возникают задачи совершенствования методики измерений и выяснения
взаимосвязи
исследуемого
явления
с
различными
процессами
271
272
жизнедеятельности дерева (ростом, сокодвижением, болезнями, гниением,
приборостроения (INTERMATIC – 2006): материалы Международной научно-
вымерзанием и т.д.).
технической конференции. – М.: МИРЭА, 2006. – Ч. 3. – С. 87-89.
8
Библиографический список
1
Матвеев,
Н.Н.
Поляризационные
сегнетоэлектрических кристаллах [Текст] / В. С. Румянцев, А. А. Богомолов
эффекты
в
кристаллизующихся
полимерах [Текст] / Н. Н. Матвеев, В. В. Постников, В. В. Саушкин. –
Воронеж: ВГЛТА, 2000.– 170 с.
2
А.А. // Изв. АН СССР. – 1981. – Т. 45. – №9. – С. 1691-1694.
УДК 674.028.9
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КЛЕЕВОЙ ПРОСЛОЙКЕ
Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения
[Текст]: учеб. для лесотехн. вузов / Б. Н. Уголев. - М.: МГУЛ, 2001. – 340 с.
3
Румянцев, В. С. Тепловой эффект Баркгаузена и градиенты температур в
СОЕДИНЕНИЙ ДРЕВЕСИНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Баженов, В.А. Пьезоэлектрические свойства древесины [Текст] / В. А.
А.В. Иванов
Баженов.- Москва: Академия наук, 1959. – 239 с.
4
Воронежская государственная лесотехническая академия
Богомолов, Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных
соединений [Текст] / Б. Д. Богомолов. – Москва: Лесная пром-сть, 1973, 400 с.
5
Модель распределения неоднородного электрического поля термического
происхождения по радиальной составляющей в стволе дерева [Текст] / Н. С.
Камалова, Н. Ю. Евсикова, В. И. Лисицын, Н. Н. Матвеев, В. В. Постников,
Н. А. Саврасова, В. В. Саушкин // Наука и образование на службе лесного
комплекса: мат. междунар. науч.-практ. конф.. Воронеж: ВГЛТА, 2005. Т.1. –
С. 294-298.
6
Камалова, Н.С. Возникновение электрических полей термического
происхождения в древесине [Текст] / Н. С. Камалова, Н. Ю. Евсикова, В. И.
Лисицын, Н.Н. Матвеев, В.В. Постников, В.В. Саушкин, Н. А. Саврасова //
Проблемы и перспективы лесного комплекса: мат. межвуз. науч.-практ. конф.
– Воронеж, 2005. Т.1. – С. 169-175.
7
Евсикова, Н. Ю. Электрические поля термического происхождения в
природной древесине [Текст] / Н. Ю. Евсикова, В. В. Постников, Н. Н.
Матвеев, В. И. Лисицын // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного
Синтетические
полимеры
используются
в
производстве
древесностружечных и древесноволокнистых плит, фанеры, шпона и
декоративных
покрытий
деревообрабатывающих
[1].
Особенно
производствах
успешно
полимерные
применяются
клеи.
в
Создание
надежных клеевых соединений деталей из древесины является основным
требованием потребителя. Поэтому создание прочных соединений на клеях
для
древесины
актуально
и
находится
на
постоянном
контроле
технологических служб предприятий по деревообработке.
Ранее экспериментальным путем установлено [2], что при обработке в
постоянном магнитном поле термореактопластов, к которым относится
большинство полимерных клеев, разрывная прочность блочного полимера
повышается от 2,3 до 4,1 кгс/мм2. Этот эффект объясняется структурными
изменениями полимера под действием магнитного поля, когда имеет место
ориентация макроэлементов полимера вдоль линий магнитного поля. С
учетом полученных данных можно ожидать также и повышения адгезионных
связей между клеевой прослойкой и субстратом из древесины.
© Иванов А.В., 2007
274
273
На специальном стенде с электромагнитом проводилась обработка в
постоянном магнитном поле стандартных образцов из дуба с клеевой
прослойкой толщиной 0,15 мм, используемых в дальнейшем для испытаний
на скалывание.
клеевой
1
Азарьев, В.И. Полимеры в производстве древесных материалов [Текст]:
моногр. / В.И. Азарьев, В.Е. Цветков. М.: Изд.-во Моск. гос. ун-та. леса, 2003.
– 236 с.
В качестве адгезива использовались клеи марок КФЖ и ПВА. Образец
с
Библиографический список
прослойкой
в
неотвержденном
состоянии
помещался
в
термокамеру между полюсами электромагнита. Температуру отверждения
2
Молчанов, Ю.М. Структурные изменения полимерных материалов в
магнитном поле [Текст] / Ю.М. Молчанов, Э.Р. Кисис, Ю.П. Родин //
Механика полимеров, 1973. – № 4. – С. 737–738.
клеевой прослойки выдерживали в пределах 60…70 °С. Напряженность
магнитного поля изменялась от 0 до 24·104 А/м. Полученные таким способом
образцы подвергались затем на разрывной машине испытаниям на прочность
при скалывании. Результаты испытаний представлены в таблице.
УДК 537.222.22
ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА
ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ
ДРЕВЕСИНЫ
Таблица
Н.С. Камалова, В.В. Постников
Результаты испытаний на прочность магнитообработанных клеевых
соединений образцов из дуба
Напряженность поля
Н·10-4, А/м
0
3
6
9
15
18
21
24
Предел прочности при скалывании τ , МПа
Клей КФЖ
Клей ПВА
8,2
7,9
9,2
8,53
10,4
10
10,7
10,3
10,8
10,6
10,82
10,6
10,83
10,6
10,83
10,59
Из таблицы видно, что обработка в постоянном магнитном поле
приводит к повышению прочности склеек из древесины на скалывание до
26 %. Предлагаемая технология может найти практическое применение в
условиях деревообрабатывающих производств.
Воронежская государственная лесотехническая академия.
Как известно, одной из основных технологических характеристик
пластифицированной древесины является твердость, которая, в свою очередь,
прямо пропорциональна такой физической величине, как жесткость ( K ).
Основу жесткости древесины составляет кристаллическая целлюлоза,
т.к. лигнин и гемицеллюлозы весьма неоднородны по составу и находятся в
различных физических состояниях [1]. Поэтому рассмотрим влияние на
жесткость
древесины
химических
связей
между
макромолекулами
целлюлозы. В 70 % клеточной стенки древесины ее макромолекулы
расположены практически параллельно друг другу [2], поэтому будем
трактовать их в виде пружин, обладающих жесткостью K ; тогда общую
жесткость таких модельных пружин можно оценить, как K S = NK ( N –
число молекул). При возникновении химической связи между двумя
молекулами жесткость пары возрастает в два раза. Пусть вероятность
© Камалова Н.С., Постников В.В., 2007
276
275
возникновения такой связи PS , тогда число молекул, образовавших связи,
P0 =
будет NPS . Нетрудно убедиться, что жесткость при этом возрастет и станет
( B0 Bc )2
.
( B0 Bc )2 + 1
(2)
Здесь Bc – минимальная (пороговая) индукция магнитного поля, при
равной: K S 1 = K S + NPS K . В результате получимEquation Section 1
которой может произойти образование новой радикальной пары. В таких
K
H
= S 1 = 1 + Ps .
H0 K S
(1)
сложных структурах, как древесина предсказать значение величины Bc
Формула (2) показывает зависимость изменения торцевой твердости
практически невозможно, поэтому для эффективного воздействия магнитного
прессованной древесины от вероятности возникновения связи между
поля на изменение спинового состояния радикальной пары необходимо
макромолекулами целлюлозы.
воспользоваться импульсным магнитным полем (ИМП). Поскольку время
В работе [3] было оценено смещение макромолекул целлюлозы в
парамагнитной релаксации и время существования радикальной пары в
ячейке при уплотнении в пластифицированном лигнине, находящемся в
твердом растворе не превышают τ 0 ≤ 10−8 с [5], импульс ИМП длительностью
вязкотекучем
τ ≈ 10−5 с для радикальной пары можно считать фактически аналогичным по
состоянии.
Показано,
что
среднее
смещение
молекул
целлюлозы в направлении, перпендикулярном оси молекулы, составляет
0, 3a = 2,5 А, для березы и сосны, пластифицированных различными
способами
и
дающими
стабильную
деформацию
уплотнения.
воздействию постоянному магнитному полю. Однако изменение магнитной
индукции в течение длительности импульса приводит к тому, что
Это
радикальная пара одновременно испытывает воздействие постоянных
свидетельствует о том, что в результате уплотнения и последующей
магнитных полей различной величины, поэтому вероятность образование
термообработки степень уплотнения (после снятия химическим способом
связи будет пропорциональна интегралу:
внутренних напряжений) сохраняется, если структурная ячейка целлюлозы
P∝
уменьшается хотя бы в 1,42 раза. При этом происходит переплетение цепей
целлюлозы. Связи кислорода и углерода в некоторых боковых группах можно
рассматривать
как
пространстве
между
релаксационный
радикальные
пары,
переплетенными
процесс
затухания
вынужденные
макромолекулами.
перпендикулярных
находиться
в
Рассматривая
к
внешнему
магнитному полю B0 компонент намагниченности спинов в радикальной
паре, который особенно актуален в твердых растворах, можно оценить
δ max
∫
Δt B0
1
2
δ dδ
,
δ +1
(3)
2
⎛B ⎞
⎛ B⎞
где δ = ⎜ 0 ⎟ , δ max = ⎜ ⎟ , а
⎝ Bc ⎠
⎝ Bc ⎠
B – амплитуда импульса. Для
треугольного импульса время действия магнитного поля с индукцией B0
( Δt B0 ) легко оценить как
⎛
δ
Δt B0 = τ ⎜ 1 −
⎜
2 δ max
⎝
⎞
⎟ , тогда, подставив это
⎟
⎠
вероятность распада, а следовательно, и образования новой связи во внешнем
выражение в (4), после интегрирования получим выражение для вероятности
магнитном поле [4]:
образования новой связи в течении импульса с нормировкой 1 δ max :
277
P=
278
δ − 1 − ln ( δ max + 1 2 ) ⎞
1 ⎛2
2
⎛δ +1⎞
−
− max
⎜ δ max − ln ⎜ max
⎟.
⎟
⎟
2 ⎠ 3 δ max
δ max ⎜⎝ 3
2 δ max
⎝
⎠
сравнения с эмпирическими данными оценивать значение Bc для различных
пород древесины.
Подставив данное выражение в (2), можно получить теоретическую
оценку относительной твердости образцов после воздействия импульсного
магнитного поля (ИМП). В работе [6] проводились экспериментальные
исследования твердости образцов пластифицированной древесины после
воздействия ИМП. На рисунке приведено сравнение теоретических оценок
зависимости
относительной
твердости
H / H0
( H0 –
твердость
необработанных образцов) образцов модифицированной древесины после
воздействия
импульсного
магнитного
поля
от
амплитуды
B
с
Библиографический список
1
Шамаев,
В.А.
Химико-механическое
модифицирование
древесины
[Текст] / В.А.Шамаев. – Воронеж: ВГЛТА, 2003. – 260 с.
2
Богомолов, Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных
соединений [Текст] / Б.Д. Богомолов. – М.: Химия, 1973. – 400 с.
3
Камалова, Н.С. Модель упрочнения модифицированной древесины
[Текст] / Н.С. Камалова, В.В. Постников, Н.Н. Матвеев. // Фундаментальные
проблемы
радиоэлектронного
приборостроения
(Intermatic
–
2006):
экспериментальными данными, причем Bc = 0, 2 Тл (пороговая величина)
материалы V Междунар. науч-техн. конф. М.: МИРЭА, 2006. – Ч. 3. – С. 82-
оценивалось из сравнения с экспериментом, как значение индукции, выше
86.
которого наблюдается увеличение твердости образцов.
4
Бучаченко, А.Л. Комплексы радикалов и молекулярного кислорода с
органическими молекулами [Текст] / А.Л. Бучаченко. – М.: Наука, 1984. –
200 с.
5
Бучаченко, А.Л. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях
[Текст] / А.Л. Бучаченко, Р.З. Сагдеев, К.М. Салихов. – Новосибирск: Наука,
1978. – 296с.
6
Постников, В.В. Воздействие слабых магнитных полей на модифициро-
ванную древесину [Текст] / В.В. Постников, М.Н. Левин, Н.Н. Матвеев, Р.В.
Скориданов, Н.С. Камалова, В.А. Шамаев // Письма в ЖТФ. – 2005. – Т.31. –
Вып.9. – С.14-19.
Рис. Сравнение теоретической оценки (сплошная кривая) с данными
эксперимента [6] по увеличению торцевой твердости образцов
модифицированной древесины после ИМП – воздействия
Из рисунка видно, что теоретические оценки в пределах 5 %-ной
точности хорошо согласуются с экспериментом. Кроме того, можно путем
279
280
времени. Однако ввиду стационарности исследуемого процесса, можно
УДК 537.222.22
считать это выражение стремящимся к нулю.
ОЦЕНКА УДЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩЕГО В ЛИГНИНЕ
ПРИ ПРЕССОВАНИИ ДРЕВЕСИНЫ
В современных технологических процессах уплотнение древесины
происходит как цепь стационарных состояний [6], поэтому можно считать
Н.С. Камалова, В.В. Постников, В.И. Лисицын
для
Воронежская государственная лесотехническая академия
Вопрос о надмолекулярном строении лигнина – одном из основных
компонентов древесины, – вследствие нерегулярности его строения и
каждого состояния
практически в одном направлении y ), то уравнение Стокса примет вид
−
остается до сих пор открытым [1, 2]. В процессе прессования древесины,
в присутствии водного
раствора аммиака при
температурах ~ 110 °C, превышающих его температуру плавления (50 °C),
пластифицированный
лигнин
можно
моделировать
как
эластомер,
Эластомеры относятся к гибкоцепным линейным полимерам с ярко
высокоэластическими
dp dτ
+
=0.
dx dy
(2)
⎛ ∂v
∂v
∂v ⎞
2
Здесь τ = η ⎜ i + k − δ ik l ⎟ – тензор касательных напряжений,
∂
∂
∂
3
x
x
xl ⎠
i
⎝ k
отвечающий за процессы внутреннего трения, когда различные участки
жидкости движутся с разной скоростью, а η – коэффициент вязкости
находящейся в вязкотекучем состоянии.
выраженными
Поскольку технологический режим
выбирается так, что деформация происходит только поперек волокон (т.е.
неустойчивости при различных физических и химических воздействиях,
которое происходит
∂v i
≈0.
∂t
свойствами
при
температурах,
пластифицированного лигнина. При этом τ = η
dv
dy
(течение эластомера
значительно превышающих их температуры стеклования. Эластомеры можно
подчиняется закону Ньютона). Как отмечалось в работе [7], процессы
считать
рассматриваются в слое толщины a кристаллической решетки целлюлозы
вязкостью
высокомолекулярными
и
жидкостями,
характеризующимися
поэтому
обладающими
непрерывно
большой
меняющейся
структурой, которая зависит от температуры T и давления p [3, 4].
несжимаемости, описывается уравнением Новье-Стокса:Equation Section 1
⎛ ∂v i
∂v
+ vk i
∂x k
⎝ ∂t
⎞
∂p ∂τ i
+
⎟=−
∂x i ∂x k
⎠
(1)
∂v
Здесь v k i – изменение скорости жидкости между разными точками
∂x k
пространства, расстояние между которыми жидкость проходит в единицу
© Камалова Н.С., Постников В.В., Лисицын В.И., 2007
Меера-Миша).
Поскольку
a
L
(ширины
сжимаемых
поверхностей), давление p можно считать одинаковым по всей толщине слоя
Как известно [5], движение вязкой жидкости при условии ее
ρ⎜
(модель
⎛ ∂p
⎞
= 0⎟ ,
⎜
∂
y
⎝
⎠
а
касательные
напряжения
постоянными
в
направлении,
перпендикулярном сжатию ( x ). Полагая, что в центре слоя ( y = 0 )
касательные напряжения равны нулю, интегрируя (2), найдем
τ=y
dp
dv
.
=η
dx
dy
281
282
Из этого выражения при условии, что в центре слоя касательных
определяют вязкотекучую деформацию пластифицированного лигнина и
напряжений нет, а скорость жидкости на сжимающих ее плоскостях равна
степень разрушения изначальной лингоуглеводной матрицы древесины в
нулю [8], после некоторых преобразований получим выражение для скорости
процессе прессования.
растекания эластомера:
Библиографический список
1
dp
v=
y2 − a2 )
.
(
dx
2η
(3)
Далее, из закона непрерывности, т.е. из условия, что объем жидкости,
вытесняемый при сближении поверхностей со скоростью u (скорость
прессования), равен объему жидкости, протекающей по сечению слоя
a
жидкости, следует 2∫ vdy = ux . Полагая, что при x → l0 , (где l0 – размер
0
)
(4)
Тогда через общее усилие, действующее на сжимаемые поверхности,
нетрудно получить выражение для удельного давления в лигнине при сжатии
поперек волокон в направлении a :
(5)
4η l02 khk
h
, а k = 1 − χ – отношение радиальных размеров до и
3
h0
a
становится
ясно,
что
физико-
механические свойства прессованной древесины будут сильно зависеть от
вязкости лигнина, а поэтому большое значение имеет влажность и тип
пластификатора,
поскольку
именно
эти
3
Матвеев,
Н.Н.
Поляризационные
эффекты
в
кристаллизующихся
полимерах [Текст] / Н.Н. Матвеев, В.В. Постников, В.В. Саушкин. –
Марей, А.И. Физические свойства эластомеров [Текст] / А.И. Марей. – Л.:
Химия, 1975. – 136 с.
5
Ландау, Л.Д. Гидродинамика [Текст] / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. – М.:
Физматлит, 2006. – 731 с.
6
Шамаев,
В.А.
Химико-механическое
7
модифицирование
древесины
Камалова, Н.С. Модель упрочнения модифицированной древесины
проблемы
радиоэлектронного
материалы
V
приборостроения
Международной
8
(Intermatic
научно-технической
–
2006):
конференции.
М.:
Зигельбойм, С.Н. Термопластичные клеи [Текст] / С.Н.Зигельбойм. – М:
Лесная пром-сть, 1978. – 104 с.
скорость нарастания его вязкости в процессе сжатия.
соотношений
соединений [Текст] / Б.Д. Богомолов. – М.: Химия, 1973. – 400 с.
МИРЭА, 2006. – Часть 3. – С. 82-86.
k – коэффициент, зависящий от свойств эластомера и определяющий
полученных
Богомолов, Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных
[Текст] / Н.С. Камалова, В.В. Постников, Н.Н. Матвеев. // Фундаментальные
после уплотнения ( χ -степень прессования);
Из
2
[Текст] / В.А.Шамаев. – Воронеж: ВГЛТА, 2003 – 260 с.
⎛ ⎛ h ⎞2 ⎞
q = q0 ⎜ 1 − ⎜ k ⎟ ⎟ ,
⎜ ⎝ h0 ⎠ ⎟
⎝
⎠
q0 ≈
Химия, 1975. – 632 с.
4
3η u
p = − 3 x 2 − l0 2 .
4a
где
Сарканен, К.В. Лигнины [Текст] / К.В Сарканен, К.Х. Людвиг и др. – М.:
Воронеж: ВГЛТА, 2000. – 170 с.
образца вдоль волокон) давление стремиться к нулю, найдем:
(
1
технологические
параметры
284
283
Древесина рассматривалась как твердый раствор структурированной
УДК 537.222.22
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАВИСИМОСТИ СТЕПЕНИ
(на 70 % кристаллической) целлюлозы, находящейся в аморфном лигнине [3].
РАЗРУШЕНИЯ ВОЛОКОН ОТ СКОРОСТИ ПРЕССОВАНИЯ
В процессе пластификации (жидким аммиаком или аммиаком в
ДРЕВЕСИНЫ
присутствии воды или карбоксилами) происходит переход лигнина в
вязкотекучее
Н.С. Камалова, В.В. Постников, Н.Н. Матвеев, В.И. Лисицын
Воронежская государственная лесотехническая академия
состояние
[4].
Поэтому
при
уплотнении
древесина
рассматривалась как полимерная сетка в вязкотекучем эластомере или как
полуразбавленный раствор стержнеобразной целлюлозы в вязкотекучем
Основными технологическими характеристиками модифицированной
древесины являются прочность и твердость. Как известно [1], связь между
объемным весом ρ и прочностью σ древесины (практически для всех
древесных пород) выражается уравнением σ = a + b ρ , где a
можно повысить за счет увеличения объемной массы древесины, т.е. путем ее
уплотнения. Однако дальнейшие исследования показали более сложную
σ (ρ)
прессованной
древесины,
что
целлюлозы согласно [5, 6] можно записать в виде Equation Section 1
(
q = q0 1 − ( 1 − χ )
и b –
эмпирически полученные константы. Следовательно, прочность древесины
зависимость
лигнине. При этом удельное давление в объеме структурной решетки
связано
с
микроразрушениями волокон при уплотнении [2].
Из эмпирически наблюдаемого характера деформации древесины при
сжатии и особенностей ее анатомического строения прессование (с целью
увеличения прочности древесины) следует производить поперек волокон.
где
q0 ≈
k –
2
),
(1)
4η0 l02 khk
, а χ – степень прессования,
a3
коэффициент,
зависящий
от
свойств
пластифицированной
аморфной части древесины и определяющий скорость нарастания ее
вязкости в процессе сжатия;
l0 – размер образца вдоль волокон.
Вязкость пластифицированного лигнина изменяется со временем по
закону η = η0 e kt ; a – размер структурной решетки целлюлозы в направлении
Кроме того, для успешного проведения процесса прессования
уплотнения; hk = ( 1 − χ ) h0 – размер образца в направлении уплотнения после
необходимо снизить сопротивление древесины сжатию, то есть провести ее
прессования. Согласно (1) давление в прессованной древесине прямо
пластификацию. Наименьшее значение этого сопротивления наблюдается
пропорционально вязкости пластифицированного в присутствии воды
обычно при температуре 90…100 °C при влажности W = 25K 30 %.
лигнина, которая, в свою очередь, зависит от влажности и температуры.
В предлагаемой работе теоретически показано, почему прессование
древесины следует проводить при определенных значениях температуры и
влажности и как зависит степень разрушения волокон уплотненной
древесины от скорости прессования.
© Камалова Н.С., Постников В.В., Матвеев Н.Н., Лисицын В.И., 2007
Давление же в направлении макромолекул целлюлозы (следовательно,
и волокон) будет зависеть от скорости прессования следующим образом:
p=−
3η0 u 2
x − l0 2 e kt .
4a 3
(
)
(2)
285
286
Это выражение можно использовать для оценки влияния скорости
счет усушки. По мере приближения скорости прессования u к степень
прессования на степень разрушения волокон в процессе уплотнения.
разрушения будет уменьшаться. Соответственно степень разрушения прямо
Например, в случае, когда x = l0ε у (где ε у – относительное уменьшение
линейного размера образца вследствие усушки), учитывая, что t =
(
u
, а
)
η0 kε у 1 − ε у2 l03
1
kl0ε у и p0 =
, можно легко
3
a3
p
поскольку именно это
давление приводит к разрушению волокон.
50
40
получить следующее выражение:
p 1 u
⎛ u ⎞
=
exp ⎜ 3 0 ⎟ .
p0 4 u0
⎝ u⎠
z=
( p − p0 ) ,
(3)
30
Z,%
также введя обозначения u0 =
l0ε у
пропорциональна относительной разнице
Оценивая степень нарушения структуры волокон из выражения
20
1 p − p0
, получим зависимость z (%) от скорости прессования u при
2 p
10
различных упругих относительных деформациях δ :
u,мм/мин
0
1 u
⎛ u ⎞
exp ⎜ 3 0 ⎟ − 1
1 4 u0
⎝ u⎠
z= ⋅
−δ .
2 1 u
⎛ u ⎞
exp ⎜ 3 0 ⎟
4 u0
⎝ u⎠
0
(4)
На рисунке представлена соответствующая формуле (3) зависимости
Измерения
δ=0
δ=3
δ=5
δ=7
20
40
60
80
100
Рис. Сравнение оценочных кривых степени разрушения от скорости
прессования при радиальном уплотнении
Используя
экспериментальные
данные
зависимости
степени
степени возможного разрушения волокон от скорости прессования при
разрушения волокон древесины от скорости прессования, можно получить
различных δ . Обычно δ составляет 3…7 % величины всей деформации.
оценочное значение для u0 , а затем, зная исходные размеры образца и
Экспериментальные данные взяты из эмпирически полученных кривых [2]
относительную деформацию усушки, можно определить такой параметр
для
p0
пластифицированной аморфной части древесины, как скорость увеличения ее
соответствует некоему идеальному режиму, при котором вызванное
вязкости в процессе сжатия, а также оценить процент, который составляет
уплотнением давление вдоль волокон совпадает с напряжением, вызванном
упругая деформация.
радиального
уплотнения.
Из
рисунка
ясно,
что
давление
усушкой в пластифицированном лигнине, а скорость прессования u0 прямо
Из
предложенной
модели
становится
ясно,
что
влажность,
пропорциональна скорости увеличения вязкости пластифицированного
пластификатор и температура оказывают значительное влияние на начальную
лигнина и является скоростью с которой происходит изменения в лигнине за
вязкость пластифицированного лигнина, а, следовательно, с помощью
287
288
подбора этих параметров можно приблизиться к такому значению давления в
направлении волокон, которое не приведет к уменьшению прочности
УДК 537.222.22
О ВОЗМОЖНОСТИ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА
прессованной древесины при ее существенном уплотнении.
ОБРАЗОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ
МАКРОМОЛЕКУЛАМИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Библиографический список
Н.С. Камалова, В.В. Постников, В.В. Саушкин, Н.Н. Матвеев,
1
Хухрянский, П.Н. Прочность древесины [Текст] / П.Н. Хухрянский – М.:
В.И. Лисицын, Н.Ю. Евсикова, Н.А. Саврасова
Госбумиздат, 1955. – 258 с.
2
Шамаев,
В.А.
Химико-механическое
Воронежская государственная лесотехническая академия
модифицирование
древесины
[Текст] / В.А.Шамаев – Воронеж: ВГЛТА, 2003. – 260 с.
В работе [1] показано, что стабильность остаточной деформации
Камалова, Н.С. Модель упрочнения модифицированной древесины
пластифицированной различными способами древесины зависит от так
[Текст] / Н.С. Камалова, В.В. Постников, Н.Н. Матвеев. // Фундаментальные
называемой фиксирующей сетки, возникающей в результате прессования
проблемы радиоэлектронного приборостроения (Intermatic – 2006): мат. V
древесины. Этим же определяется более высокая механическая прочность
междунар. науч.-техн. конф.. М.: МИРЭА, 2006. – Ч. 3. – С. 82-86.
последней. Используя экспериментальный материал этих исследований, на
4
основе методов физики полимеров в работе [2] было оценено среднее
3
Камалова, Н.С Оценка среднего смещения молекул в ячейке целлюлозы
при модифицировании древесины [Текст] / Н.С. Камалова, Н.Ю. Евсикова,
В.В. Постников и др. // Вестник физико-математического факультета
смещение цепей целлюлозы в структурной части мицелл.
По
данным
рентгеновских
целлюлозы
приведенных
представляет
собой
в
[3],
Елецкого госуниверситета. – 2006. – С. 218-222.
структурная
5
макромолекулу, состоящую из большого числа глюкозных единиц, связанных
Ландау, Л.Д. Гидродинамика [Текст] / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. – М.:
единица
исследований,
линейную
Физматлит, 2006. – 731 с.
между собой силами главных химических валентностей – глюкозидными
6
связями (см. рис. 1). Очевидно, в результате пластификации гидроксильные
Зигельбойм, С.Н. Термопластичные клеи [Текст] / С.Н.Зигельбойм. – М:
Лесная пром-сть, 1978. – 104 с.
группы в 6-ом и 1-ом положениях сближаются. Экспериментальные
исследования относительной реакционной способности гидроксильных групп
целлюлозы показывают, что группа в 6-м положении замещается легче
других, т.е. является наиболее реакционноспособной [4].
Оценка на основе двух физических моделей показала, что в результате
пластификации цепи макромолекул целлюлозы переплетаются.
Рассматривая взаимное расположение -CH2OH- и гидроксила – 1,
можно допустить возможность реакции замещения, которая привела бы к
появлению связи С-O-C между макромолекулами целлюлозы.
© Камалова Н.С., Постников В.В., Саушкин В.В., Матвеев Н.Н., Лисицын В.И., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А. 2007
289
290
Известно [5], что кислород в силу своих парамагнитных свойств
существенно влияет на электронные переходы в радикальных парах.
Присутствие парамагнитного кислорода в растворе, например, вызывает
уширение линий ЯМР, которое определяется зависящим от времени
дипольным взаимодействием неспаренных электронов кислорода с атомами
других молекул [5].
После прессования древесины связи кислорода с углеродом в 6-м и 1-м
положениях логичнее рассматривать как радикальные пары, которые будут
рекомбинировать с определенной вероятностью, находясь в пространстве,
ограниченном макромолекулами.
Рис. 1. Возможное расположение цепей целлюлозы в
фиксированной сетке пластифицированной древесины
С середины 20-го века активно изучалось влияние магнитного поля на
синглет-триплетные переходы в радикальных парах. В полуразбавленных
На рис. 2 показана возможная схема образования связи С-О-С между
растворах особенно актуален процесс затухания перпендикулярных к H 0
макромолекулами целлюлозы. Как видно из схемы, количество связей при
компонент намагниченности спинов в радикальной паре. Такой процесс
этом остается неизменным, поэтому образование связи С-О-С не потребует
называется
каких-либо существенных энергетических затрат. Из схемы ясно также, что
переходами S − T0 , проходящими в случае анизотропного зеемановского
для образования связи необходимо внешними воздействиями изменить
состояние молекулы кислорода.
поперечной
или
фазовой
релаксацией,
сопровождается
взаимодействия неспаренного электрона с внешним магнитным полем в
приближении точечных диполей со скоростьюEquation Section 1
V2 ∝
⎛
1
1
3
=
Δg 2 β e2 h −2 H 02τ b ⎜ 4 +
2 −2
T2 30
h
μ
+
H 02τ b2
1
e
⎝
⎞
⎟,
⎠
(1)
Здесь H 0 – напряженность внешнего магнитного поля;
μe – магнитный момент электрона;
β e – магнетон Бора;
τ b – время корреляции вращательного движения радикала зависит от
Рис. 2. Схема образования связи С-О-С между макромолекулами
целлюлозы
свойств пластифицированной древесины;
1
2 ⎞
⎛
Δg 2 = ⎜ g12 + g22 + g32 − ( g1 + g2 + g3 ) ⎟
3
⎝
⎠
291
292
характеризует масштаб анизотропии g -тензора и выражается через главные
0,9
значения этого тензора.
0,8
Введя такое понятие как минимальная (пороговая) напряженность
τ b μe
0,7
0,6
,
P
поля, при которой может произойти разрыв радикальной пары H c =
h
легко преобразовать выражение (1) в следующее:
0,4
1 H c2
.
T≈
K H 02
Здесь
«ловушек»,
величина
K∝
препятствующих
Δg 2 β e2
τb μ
2
e
0,5
(2)
0,3
0,2
пропорциональна
концентрации
Ho/Hc
0,1
1
возникновению
радикальной
пары.
В
3
5
7
9
Рис. 3. Зависимость вероятности распада радикальной пары от
отношения напряженности внешнего магнитного поля H 0 к H c
полуразбавленном растворе эта концентрация обратно пропорциональна
времени корреляции вращательного движения радикала. Тогда, с учетом
В случае быстрой парамагнитной релаксации синглет-триплетные
ограничений, в твердом растворе для движения радикалов получим
переходы увеличивают заселенность триплетных уровней и уменьшают
вероятность распада радикальной пары
заселенность синглетных. Анализируя эти результаты, а также данные
P = 1 − pp =
1
1 + ( Hc H0 )
2
.
(3)
1
На рис. 3 представлена зависимость вероятности распада радикальной
пары от отношения внешнего магнитного поля к H c . Судя по характеру
зависимости, в случае, когда внешнее магнитное поле начинает значительно
работе
свободного
[6]
радикала,
рассматривается
рекомбинация
характеризующегося
В жидкокристаллических средах радикальные пары вынуждены
находиться в ограниченном пространстве (эффект «клетки»), поэтому могут
распадаться или рекомбинировать вновь, создавая новые связи.
2
Спиновые и магнитные эффекты в радикальных реакциях обязаны
своим происхождением синглет-триплетным переходам в паре радикалов,
превышать H c , вероятность распада стремится к единице.
В
эксперимента, можно сделать следующие выводы:
углеводородного
сравнительно
медленной
парамагнитной релаксацией ( T2C ≤ 10−6 с) и кислородсодержащего радикала
типа OH со временем парамагнитной релаксацией T1C ≤ 10−8 с.
которые могут рекомбинировать или распадаться.
3
Парамагнитные свойства кислорода, образующего радикальные пары с
углеродоводородными
радикалами,
увеличивают
вероятность
релаксационных смешиваний триплетных и синглетных состояний.
4
Парамагнитная релаксация радикалов пары в постоянном магнитном
поле сильно зависит от напряженности магнитного поля и от времени
вращательной релаксации радикала. Из простых оценок видно, что
293
294
существует пороговое значение для напряженности внешнего магнитного
УДК 674.815
ОСОБЕННОСТИ ОТВЕРЖДЕНИЯ
поля H C .
5
Для таких сложных структур, как древесина, предсказать значение
КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ (КФО) С
РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ФОРМАЛЬДЕГИДА
величины H C практически невозможно, поэтому для осуществления в них
Т.Л. Колесникова, А.Д. Колешня, Е.М. Разиньков
магнитозависимых радикальных реакций необходимо помещать образцы,
Воронежская государственная лесотехническая академия
например, в импульсное магнитное поле, где происходит «сканирование» по
всем напряженностям от нуля до амплитудного значения.
В промышленном производстве древесностружечных плит (ДСтП) в
различных
Библиографический список
1
Эриньш, П.П. Исследования природы деформации древесины при
разных способах ее пластификации [Текст] / П.П.Эриньш, И.Ф. Кулькевица //
Химия древесины. – 1981. – № 5. – С 13-21.
2
Богомолов, Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных
соединений [Текст] / Б.Д. Богомолов. – М.: Химия, 1973. – 400 с.
3
Матвеев,
Н.Н.
Поляризационные
эффекты
в
кристаллизующихся
полимерах [Текст] / Н.Н. Матвеев, В.В. Постников, В.В. Саушкин. –
Воронеж: ВГЛТА, 2000. – 170 с.
4
Камалова, Н.С. Модель упрочнения модифицированной древесины / Н.С.
Камалова, В.В. Постников, Н.Н. Матвеев. [Текст] // Фундаментальные
проблемы радиоэлектронного приборостроения (Intermatic-2006): мат. V
междунар. науч.-техн. конф.. М.: МИРЭА, 2006. – Ч. 3. – С. 82-86.
5
Бучаченко, А.Л. Комплексы радикалов и молекулярного кислорода с
органическими молекулами [Текст] / А.Л. Бучаченко. – М.: Наука, 1984. –
200 с.
6
Бучаченко, А.Л. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях
[Текст] / А.Л. Бучаченко, Р.З. Сагдеев, К.М. Салихов. – Новосибирск: Наука,
1978. – 296 с.
странах
в
термореактивные
качестве
связующих
синтетические
используют
в
олигомерные
основном
соединения:
карбамидоформальдегидные (КФС), карбамидомеламиноформальдегидные
(КМФС) и фенолоформальдегидные (ФФС) смолы. Доля КФС среди всего
объема используемых в производстве ДСтП синтетических смол составляет
не менее 90 %. В настоящее время и в ближайшем будущем реальной
технической и экономической альтернативы КФС нет.
Это связано прежде всего со следующими их достоинствами:
1
Низкая
стоимость
КФС
по
сравнению
с
другими
термореактивными синтетическими олигомерами.
2
Наличие
возможностей
значительного
увеличения
объемов
производства КФС.
3
Высокая скорость отверждения КФС при повышенной температуре
вследствие этого большая производительность линий по производству ДСтП.
4
Хорошая
адгезионная
способность
к
древесине
и
другим
древесным материалам.
Однако применение КФС в производстве ДСтП придаёт плитам и
некоторые недостатки, из которых главным остается токсичность, этот
недостаток
сдерживает
рост
объемов
их
применения,
производстве мебели и строительстве.
© Колесникова Т.Л., Колешня А.Д., Разиньков Е.М., 2007
особенно
в
295
296
Повышенные требования к токсичности ДСтП заставило химическую
смолы с соотношением К:Ф = 1:(1,1…1,3) и с содержанием свободного
промышленность производить для плит КФС с пониженным содержанием
формальдегида не более 0,15 %, поэтому практическое значение имеют
свободного формальдегида.
реакции образования моно- и диметилолкарбамида. В дальнейшем, при
КФС – олигомерные продукты поликонденсации карбамида (К) с
формальдегидом
(Ф),
способные
превращаться
вначале
в
линейные
соответствующих условиях, они образуют смолы более глубокой степени
конденсации. Данное соотношение исходных компонентов приближается к
соотношению 1:1, при котором образуются вещества, которые не обладают
макромолекулы, с последующим их разветвлением и сшиванием.
с
адгезией к древесине. В связи с этим смолы вынуждены синтезировать в
формальдегидом (СН2О) в первой ее стадии образуются оксиметиленовые
особых условиях, способствующих не только сохранению установленных
(метилольные) группы (-СН2ОН), преимущественно моно – и диметилольные
физико-механических свойств готовой продукции, но и улучшению этих
соединения карбамида. Но карбамид имеет четыре реакционноспособных
показателей.
Независимо
от
условий
протекания
реакции
карбамида
атома водорода и теоретически может присоединить четыре молекулы СН2О.
Реакции образования можно представить уравнениями [1]
Рассмотрим
подробнее,
как
протекает
процесс
отверждения
карбамидоформальдегидных олигомеров, так как он является одним из
H 2 N − CO − NH 2 + CH 2O → H 2 N − CO − NHCH 2OH –
основополагающих в формировании прочности ДСтП.
Процесс отверждения КФО – результат протекания между цепными
монометилолкарбамид;
H 2 N − CO − NHCH 2OH + CH 2O → HOCH 2 NH − CO − NHCH 2OH –
молекулами
химических
реакций,
сопровождающихся
образованием
поперечных связей. Образование столь сложной структуры происходит в
диметилолкарбамид;
NOCH 2 NH − CO − NHCH 2OH + CH 2O → HOCH 2 NH − CO −
− N ( CH 2OH ) 2 – триметилолкарбамид;
NOCH 2 NH − CO − NH ( CH 2OH ) 2 + CH 2O → ( HOCH 2 ) 2 N − CO −
− N ( CH 2OH ) 2 – тетраметилолкарбамид.
результате взаимодействия -CH2OH групп между собой и водородами
амидной группы. Поэтому качество отвержденного продукта тем лучше, чем
больше в исходном полимере метилольных групп [2, 3]. Известно, что в
используемых
малотоксичных
смолах
находится
низкое
содержание
свободного формальдегида, соответственно доля –CH2OH групп также
Согласно источнику [2] экспериментально было определено, что
введение каждой очередной -СН2ОН группы уменьшает реакционную
невелика [1, 2, 4]. В табл.1отражено влияние соотношения К:Ф на содержание
свободного формальдегида и на количество метилольных групп в смоле.
способность оставшихся атомов водорода аминной группы, как при реакциях
Анализ механизма отверждения [1, 2] позволяет разделить процесс
присоединения, так и реакциях конденсации. Соотношение констант
отверждения КФО в кислой среде на две стадии. Первая стадия соответствует
скоростей реакций получения моно- , ди- и триметилолкарбамида составляет
гелеобразованию линейных и частично разветвленных макромолекул и
примерно 9:3:1. Отсюда следует, что образование триметилолкарбамида
заканчивается потерей текучести. На этой стадии (при 100…120 °С)
происходит при соотношении К : Ф более чем 1:2, но мы также знаем, что в
наблюдается значительное снижение количества растворимой в воде и
деревообрабатывающей
органических растворителях фракций при сохранении способности к
промышленности
используются
малотоксичные
297
набуханию, а также резко снижается количество СН2ОН групп. Скорость
298
первой стадии реакции зависит от скорости подвода тепла и удаления
;
побочных продуктов реакций (при повышении температуры со 105 до 140 °С
│
константа скорости реакции увеличивается в 2 раза). Однако отверждение
HN − CH 2OH + HOCH 2 − NH − → − NH − CH 2 − O − H 2C − NH − + H 2O ;
КФО на данной стадии происходит еще не в полной мере. В них сохраняется
HN − CH 2OH + HOCH 2 − NH − → − NH − CH 2 − HN − + H 2O + CH 2O .
часть метилольных групп, число поперечных связей между макромолекулами
невелико, остается также определенное количество низкомолекулярных
фракций. На этой стадии продукт получает определенную прочность и
выделяет основное количество влаги, формальдегида и других побочных
продуктов.
Таблица 1
Влияние мольного соотношения К:Ф на содержание свободного
формальдегида
Соотношение К:Ф, моли
1:3
1:1,28
1:1,25
1:1,2
Содержание свободного
формальдегида, %
0,24…0,26
0,17…0,28
0,09…0,25
0,07…0,17
Содержание метилольных
групп, %
11,9…13,6
11,3…12,0
10,1…13,1
10,05…11,3
Рис. 1. Изменение содержаниятилольных (а) групп и метиленовых
(б) групп в связующем в зависимости от температуры обработки
Завершение процесса отверждения происходит на второй стадии,
идущей с малой скоростью при дальнейшем нагревании смолы. При
продолжении
реакции
трехмерного
полимера,
после
что
гелеобразования
сопровождается
увеличивается
увеличением
доля
плотности
полимерной сетки, преобразованием метиленэфирных групп в метиленовые и
дальнейшим сокращением гидрофильных метилольных групп (рис.
1).
Предполагается [2, 3], что при отверждении КФО протекают следующие
основные реакции:
В целом степень конверсии реакционноспособных групп оказывается
менее
1
[4],
поскольку
не
обеспечивается
оптимальных
условий,
определяющих кинетику отверждения олигомера (рис. 3): низкая температура
внутреннего слоя, недостаточная продолжительность горячего прессования,
задержка с удалением низкомолекулярного продукта конденсации (воды),
диффузионные препятствия к взаимодействию функциональных групп при
нарастании вязкости связующего. Наличие определенного количества
низкомолекулярных
фракций
и
остаточных
метилольных
групп
в
отвержденном при 100…110 °С полимере (данное значение соответствует
HN − CH 2OH + H 2 N − CO − NH − → − NH − CH 2 − NH − CO − NH − + + H 2O ;
температуре во внутреннем слое ДСтП при прессовании), а также
300
299
недостаточное образование поперечных связей между макромолекулами
соображениям производительности технологической линии. По этим же
свидетельствует о низкой степени завершенности реакции. На рис. 4
соображениям в производственной практике иногда используют t4 , несмотря
приведена схема, показывающая расхождение в глубине отверждения и
на потерю качества плит.
прочности связующего наружного и внутреннего слоев в зависимости от
продолжительности нагревания при двух значениях температуры.
Рис. 3. Влияние температуры, °С, и времени на степень отверждения
карбамидного связующего:
1 – 100; 2 – 120; 3 – 140; 4 – 160
Рис. 2. Влияние температуры термообработки при отверждении
смол на изменение содержания метилольных групп (кривые 1-4) и
свободного формальдегида (5):
1, 2, 3, 4 – продолжительность термообработки соответственно 40,
60, 90 и 120 с
Продолжительность t1 характеризует начало образования сетчатого
полимера в процессе горячего прессования ДСтП. Продолжительность t 2
обеспечивает максимумы прочности наружного слоя и, следовательно,
прочности плит при изгибе, продолжительность t4 – внутреннего слоя и
прочности при растяжении перпендикулярно пласти. Таким образом, при
назначении продолжительности прессования следует учитывать отмеченный
характер температурной зависимости. Компромиссом является область t 3 ,
поскольку
снижать
температуру
горячего
прессования
нельзя
по
Рис. 4. Изменение прочности связующего во времени при
температуре наружного (а) и внутреннего (б) слоев
В результате можно сделать следующие выводы: оптимальное
количество CH2OH – групп в связующем при определенном соотношении
К:Ф находится в пределах 10 %; содержание свободного формальдегида не
301
302
более 0,09 %; продолжительность термообработки при 180 °С составляет
Hn
6…7 минут.
Библиографический список
где
E – длительный модуль упругости;
n – время релаксации;
: учеб. для вузов / А.А. Эльберт. – М.: Лесн. пром-ть, 1984. – 224 с.
t – время;
2.
Доронин, Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке [Текст] : учеб.
ε – деформация;
для вузов / Ю.Г. Доронин, С.Н. Мирошниченко, М.М. Свиткина. – М.: Лесн.
σ – напряжение.
3.
Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов [Текст] :
учеб.пособие / В.И. Азаров, В.Е. Цветков.- М.: Лесн. пром-сть, 1985. – 216 с.
4. Леонович, А.А. Физико-химические основы образования древесных плит
Для
более
модифицированной
nЕ м
УДК 611.230
МАТЕРИАЛОВ
В.Б. Огарков, С.Ю. Зобов
Воронежская государственная лесотехническая академия
точного
описания
древесины
процессов
(прессованной)
деформирования
можно
применять
дифференциальную модель с переменным во времени коэффициентом:
[Текст]: учеб. для вузов / А.А. Леонович. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. – 192 с.
О ТЕОРИИ ПОЛЗУЧЕСТИ И РЕЛАКСАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ
(1)
H – мгновенный модуль упругости;
1. Эльберт, А.А. Химическая технология древесностружечных плит [Текст]
пром-сть, 1987. – 224 с.
dε
dσ
+ Eε = σ + n
,
dt
dt
Здесь Е м
и
dε
ε
dε
σ
+ α Ед
=n
+α
,
1−α
1−α
dt
dt
t
t
⎛ ⎞
⎛ ⎞
⎜ n⎟
⎜ n⎟
⎝ ⎠
⎝ ⎠
(2)
Ед – соответственно мгновенный и длительный модули
упругости;
α – показатель кривой формы ползучести и релаксации древесных
материалов.
Числовые значения реологических коэффициентов для естественной и
Древесина является одним из основных материалов, применяющихся в
народном хозяйстве. Методы расчета деревянных конструкций и мебели на
прочность и деформативность в основу полагают простейшую линейную
модифицированной древесины приводятся в работах [1, 2].
Отметим, что реолагическое соотношение (2) можно записать в
интегральной форме:
зависимость между напряжениями и деформациями: так называемый закон
ε (t ) =
Гука. Однако практика показывает необходимость построения такого метода
расчета, который будучи возможно более простым, учитывал бы процессы
деформирования строительных материалов во времени.
Для теоретического описания процессов деформирования древесины
чаще всего используются следующее дифференциальное уравнение:Equation Section 1
© Огарков В.Б., Зобов С.Ю., 2007
σ (t )
Eд
t
+ ∫ K ( t ,τ )σ (τ )dτ .
(3)
t0
Здесь ядро K ( t ,τ ) и функция ползучести δ ( t ,τ ) могут быть записаны
в следующем виде:
303
304
α
K ( t ,τ ) = −
δ ( t ,τ ) =
⎞ α e − β1 ( t −τ )
дδ ( t ,τ )
1 ⎛ Ем
=
− 1⎟ ⋅
,
⎜
1 −α
дτ
E м ⎝ Ед
⎠ n ⎛τ ⎞
⎜ ⎟
⎝ n⎠
⎞
1
1 ⎛ Eм
− β ( t α −τ α ) ⎤
+
− 1 ⎟ ⋅ ⎡1 − е 1
,
⎜
⎢
⎥⎦
E м E м ⎝ Eд
⎠ ⎣
β1 =
На практике часто возникает необходимость расчета армированного
α
Eд
.
E м ⋅ nα
(4)
древесного элемента. При этом имеются два варианта: либо древесина
армируется металлом; либо бетон армируется древесиной (древобетон).
(5)
Считая арматуру упругой, нужно к реологическому уравнению (3)
добавить следующую систему уравнений:
εa (t ) =
(6)
где
t
σ ( t ) = E дε ( t ) − ∫ R ( t ,τ ) ε (τ ) dτ .
(7)
; εд (t ) = εa (t ) ;
(12)
Fa
и
Fд
(13)
– соответственно площади армированного элемента,
занимаемые арматурой и древесиной;
N ( t ) – сжимающая или растягивающая сила.
t0
Отметим, что функцию влияния δ ( t ,τ ) обычно представляют в таком
виде [3]:
Теперь основное интегральное уравнение для определения напряжений
в древесине получит вид:
δ ( t ,τ ) =
где
Ea
σ a Fa + σ д Fд = N ( t ) ,
Решение интегрального уравнения (3) можно записать в резольвентной
форме:
σ (t)
1
+ C ( t ,τ ) ,
Eм
σд (t)
(8)
C ( t ,τ ) – так называемая функция ползучести.
⎞
1 ⎛ Eм
− β ( t α −τ α ) ⎞
− 1 ⎟ ⋅ ⎛⎜ 1 − e 1
⎟.
⎜
⎠
E м ⎝ Eд
⎠ ⎝
(9)
Отметим, что функция ползучести (9) удовлетворяет необходимым
(14)
Ea μ
– приведенный модуль,
1 + m0 μ
(15)
Ea
F
; μ = a – процент армирования.
Eд
Fд
(16)
E=
Для модели (2) функция ползучести записывается в следующем виде:
С ( t ,τ ) =
N (t)
.
Fa Fд
E
m0 =
t
+ ∫ K 1 ( t , α ) σ д (τ ) dτ =
t0
Уравнение (14) представляет собой интегральное уравнение типа
Вольтерра II рода относительно функции σ д ( t ) .
неравенствам:
дС ( t ,τ )
дС ( t ,τ )
=0;
≤0;
д
τ
дt
t =∞
∞
∫
0
дС ( t ,τ )
dt ≤ 0 .
дτ
дС ( t ,τ 1 ) дС ( t ,τ 2 )
дС ( t ,τ )
≥0;
≤
; (τ 1 > τ 2 ) .
дt
дt
дt
(10)
Для резольвенты
R1 ( t ,τ )
K 1 ( t ,τ )
ядра
получено следующее
интегральное соотношение:
(11)
t
∫θ δ (τ ,θ ) R ( t ,τ ) dt = E ( t ) δ ( t ,θ ) − 1 ,
*
*
1
*
(17)
305
K 1 ( t ,τ ) =
306
(
)
E ⎞α e
1 ⎛
⋅ ⎜ 1 − дл ⎟ ⋅
,
1−α
Eм ⎝
Ем ⎠ n ⎛ τ ⎞
⎜ n⎟
⎝ ⎠
УДК 674.09
− β 1 t α −τ α
⎞
1
1 ⎛ Ем
− β ( t α −τ α ) ⎞
δ ( t ,τ ) =
+
− 1 ⎟ ⎛⎜ 1 − e 1
⎟.
⎜
⎠
E м E м ⎝ Е дл
⎠⎝
*
(18)
ЩИТОВЫМИ ДЕТАЛЯМИ ИЗ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ
П.А. Пономаренко, Л.В. Пономаренко
(19)
Решение интегрального уравнения (14) имеет такой вид:
Rд ( x ) = e
− Eω* ( x − x0 )
x
⎛
⎞
dN
E* x − x
⋅ ⎜ E* ∫ e ω ( 0) ⋅
dx + c ⎟ ;
⎜ x
⎟
dx
0
⎝
⎠
ВЛИЯНИЕ ОТКРЫТОЙ ВЫДЕРЖКИ НА ВПИТЫВАЕМОСТЬ КЛЕЯ
Воронежская государственная лесотехническая академия
Облицовывание щитовых деталей представляется в оклеивании
(20)
пластей и кромок заготовок тонкими листовыми материалами с целью
придания детали эстетических свойств, а также повышения прочности и
формоустойчивости.
e β1t ⋅ N ( t )
tα
N
t
=
x=
;
;
(
)
Ea Fa
α nα −1
(21)
σ д ( t ) = e β ⋅t ⋅ σ д ( t ) .
(22)
масса корпусной мебели. С ростом строительства жилья и улучшением
Полученные выражения должны быть протабулированы для всех
материального благосостояния населения увеличивается и потребность в
α
1
α
Мы рассматриваем процесс облицовывания щитовых элементов из
древесностружечных плит (ДСтП), т.к. из ДСтП изготавляется основная
основных пород древесных материалов.
Библиографический список
мебели.
Поэтому
дальнейшее
более
глубокое
изучение
процесса
облицовывания с целью улучшения прочности склеивания материалов
продолжает оставаться актуальным.
1. Уголев, Б.Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке
[Текст] / Б.Н. Уголев. – М.: Лесн. пром-сть, 1971. – 200 с.
2. Огарков, Б.И. Теория и физическая сущность прессования древесины
[Текст] / Б.И. Огарков, А.В. Апостол. – Воронеж: ВГУ, 1980. – 90 с.
3. Огарков, В. Б. О связи функций ползучести и релаксации в теории
наследственной ползучести материалов [Текст] / В. Б. Огарков //
Исследование по статике и динамике стержневых систем : сб. науч. тр. / ВГУ.
– Воронеж, 1983. – С. 130-137.
Исследователи по-разному трактовали природу склеивания. Одни
считали, что клеевое соединение приобретает необходимую прочность в
результате проникновения клея внутрь основы, затвердевания его и
образования так называемого «клеевого моста». Другие считали, что клеевое
соединение – это результат вступления в химическую реакцию молекул клея
и древесины. Такие взгляды ученых, согласно которым прочность склеивания
обуславливается
специфическими
межмолекулярными
силами
физико-
химического характера (химические связи, поверхностное натяжение,
адсорбция),
получили
обобщенное
Существует
электрическая
теория
название
адгезии,
специфическая
т.е.
результат
адгезия.
действия
электростатических сил между поверхностями клеевой пленки и основы
© Пономаренко П.А., Пономаренко Л.В., 2007
307
308
Влажность основы оказывает заметное влияние на результаты
вследствие возникновения «двойного электрического слоя». Далее появилась
релаксационно-электрическая теория адгезии.
склеивания. Оптимальные значения влажности для большинства клеев
Несмотря на большое количество работ, проводимых в области
4…12 %. При более низкой влажности может «затормозиться» процесс
склеивания, в н.в. все еще нет стройной физико-математической теории
отверждения, снизиться эластичность клеевого соединения и ухудшиться
склеивания, с помощью которой можно было бы не только объединить
условия
многообразие происходящих при склеивании явлений, но и аналитически
содержание влаги также нежелательно при горячем способе склеивания, т.к.
строить режимы склеивания.
это может ускорить тепловую деструкцию. Поэтому при облицовывании
Режимы склеивания включают ряд факторов, при которых прочность
склеивания должна соответствовать стандартам. К числу основных факторов
контактности
соединяемых
поверхностей.
Излишне
высокое
деталей из ДСтП влажность основы при склеивании карбамидными клеями
должна быть в пределах 5…8 %.
Состояние
относятся: облицовываемый материал (основа), состояние оклеиваемой
применяемого
клея
характеризуется
его
вязкостью,
поверхности; марка и состояние применяемого клея; количество наносимого
концентрацией и температурой. Вязкость и концентрация клея оказывают
на склеиваемую поверхность клея; параметры окружающей среды и т.д.
влияние на свойство смачивать поверхность основы, что предопределяет
В производстве корпусной мебели применяются ДСтП плоского
величину адгезии клея к основе. Кроме того, при излишней вязкости и
прессования, толщиной 16 мм, трехслойные, шлифованные, по качеству
высокой концентрации клей трудно наносить равномерным слоем и в
соответствующие ГОСТу 10632-89. Основа характеризуется качеством
предусмотренных количествах. Указанные свойства также оказывают
поверхности и влажностью.
влияние на степень впитывания его основой. Сильное впитывание может
Одним из условий прочного склеивания является создание тонкой и
привести к образованию «голодного» клеевого шва.
равномерной по толщине клеевой прослойки, не содержащей внутренних
Вязкость и концентрация клея оказывают прямое влияние на скорость
напряжений. Если толщина клеевой прослойки зависит от давления сжатия и
отверждения и жизнеспособность клея. Поэтому при склеивании необходимо
других факторов, то равномерность ее зависит от формы и чистоты
соблюдать требуемые температурные условия.
склеиваемых поверхностей. Качество поверхности должно соответствовать
При облицовывании щитовых заготовок из ДСтП используются клеи
шероховатости Rm max = 63 мкм по ГОСТу 7016-82 «Древесина. Параметры и
на основе карбамидоформальдегидных смол по ГОСТу 14231-78 «Смолы
шероховатость поверхности», предельные отклонения по толщине от
карбамидоформальдегидные». Вязкость при температуре 20±2 оС по ВЗ-4 без
номинальных размеров должны быть ±0,2 мм. Такие характеристики
наполнителей 120…250 с, жизнеспособность не менее 8…10 часов. Рецепт
достигаются калиброванием заготовок из ДСтП методом шлифования.
клея
Калибрование производится по обеим пластям одновременно, вначале
отвердитель хлористый аммоний – 1…1,2.
шлифовальными шкурками № 80-50, затем № 25-16.
в
массовых
частях:
карбамидоформальдегидная
смола
–
100,
При открытой выдержке заготовки с нанесенным клеем вязкость клея
повышается за счет испарения содержащейся в нем влаги и за счет
впитываемости клея основой.
309
310
Нами рассматривалась допустимая продолжительность открытой
Основным
рабочим
критерием
клеевых
соединений древесины
выдержки заготовок из ДСтП с нанесенным на поверхность клеем.
является их прочность [2]. Для повышения прочности клеевых соединений
Использовались образцы из ДСтП размером 100×100×16 мм, клей на основе
совершенствуется технология склеивания, разрабатываются новые марки
смолы
клеев. Однако, указанные мероприятия уже не отвечают современным
марки
КФ-Ж.
На
образец
ровным
слоем
наносился
клей,
производилась открытая выдержка продолжительностью 10, 30, 60 и 90 с,
требованиям
затем
осушалась
деревообрабатывающая отрасль проявляет большой интерес к новым
фильтровальной бумагой. Плотность ДСтП, из которой вырезали образцы
технологическим приемам склеивания древесины, позволяющим создавать
удалялись
размером
излишки
3
740…780 кг/м ,
клея
ракилем
поверхности
и
поверхность
калиброваны
по
толщине
до
о
Rm = 63 мкм. Вязкость клея по ВЗ-4 при температуре 20±2 С принималась
к
прочности
склеек
из
древесины.
Поэтому
соединения повышенной прочности.
Ниже
приводится
основа
интенсивной
технологии
склеивания
равной 60, 120, 200 с. Полученные результаты показали, что с увеличением
древесных материалов, заключающаяся в воздействии пульсирующим
продолжительности открытой выдержки клей вязкостью 60 и 120 с
магнитным полем на клеевую прослойку в процессе ее отверждения.
впитывается основой в большей степени, чем клей вязкостью 200 с. В общем
Прогнозировать повышение прочности склеек из древесины при обработке их
виде прослеживается закономерность такая, что чем больше открытая
в магнитном поле можно, если обратиться к результатам исследований
выдержка, тем больше впитываемость клея основой из древесностружечных
изложенным
плит. Поэтому целесообразно производить облицовывание щитовых деталей
термореактопластов, к которым относится большинство полимерных клеев,
строганным или синтетическим шпоном сразу же после нанесения клея на
разрывная прочность блочного полимера возрастает от 2,3 кгс/мм2 до
основу.
4,1 кгс/мм2. Этот эффект объясняется протеканием процесса ориентации
в
работе
[3].
При
обработке
в
магнитном
поле
макроэлементов полимера вдоль линий магнитного поля.
УДК 674.028.9
Обработка образцов с неотвержденными клеевыми прослойками
ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДРЕВЕСИНЫ
производилась
на
установке,
описанной
ранее
[4].
Использовались
В.М. Попов, А.В. Иванов
стандартные образцы из дуба для испытаний на прочность при скалывании.
Воронежская государственная лесотехническая академия
На склеиваемые поверхности, обработанные мелкой шкуркой, наносили слои
В настоящее время широкое применение в быту и технике находит
клееная древесина. Клеевые соединения используются в производстве
древесностружечных плит, мебели, спортивного инвентаря, в фанерном
производстве, в несущих строительных конструкциях и др. Расширение
применения клеевых соединений древесины напрямую связано с увеличением
ассортимента синтетических клеев и развитием технологии склеивания [1].
© Попов В.М., Иванов А.В., 2007
клея. Затем поверхности соединяли и образец помещали в термокамеру
между полюсами электромагнита, где выдерживали при температуре 60 °С и
давлении
2 МПа.
Обработка
при
заданной
напряженности
поля
осуществлялась в течение 30 мин. Напряженность поля изменилась в
диапазоне от 0 до 24·104 А/м. Испытывались клеи марок КФЖ (карбомидофенолформальгидный жизнеспособный) и ПВА (поливинилацетатный).
311
312
На установке с помощью дополнительного пульсаторного устройства
3. Молчанов, Ю.М. Структурные изменения полимерных материалов в
создавалось пульсирующее поле. Полученные после обработки образцы
магнитном поле [Текст]/ Ю.М. Молчанов, Э.Р. Кисис, Ю.П., Родин //
подвергались
Механика полимеров. – 1973. - №4. – С. 737-738.
плавному
охлаждению,
и
по
истечении
двух
суток
испытывались на разрывной машине на прочность при скалывании.
4. Иванов А.В. Влияние постоянного магнитного поля на прочностные
Полученные результаты в виде зависимости прочности при скалывании поля
характеристики клеевых конструкций из древесины [Текст]/ А.В. Иванов,
τ от напряженности магнитного поля H представлены на рисунке.
А.В. Латынин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация
технологий, параметров оборудования и систем управления: меж. вуз. сб.
науч. тр. / под ред. проф. В.С. Петровского.- Воронеж: ВГЛТА, 2006. Вып. 11.
– С. 84-86.
УДК 630*812
ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ПРОПИТАННОЙ РАСПЛАВОМ
ЖИВОТНОГО ЖИРА В ЦЕРЕЗИНЕ
Рис. Зависимость предела прочности при скалывании τ от
напряженности пульсирующего магнитного поля для клеевых
прослоек из клеев КФЖ (1) и ПВА (2)
И.А. Смольяков
Воронежская государственная лесотехническая академия
Из рисунка видно, что обработка в пульсирующем магнитном поле
Антифрикционная прессованная древесина давно зарекомендовала
ведет к повышению прочности склеек на скалывание от 25 до 30 %.
себя как материал для узлов трения работающих на самосмазке. Данный
Полученные результаты дают основания утверждать о возможности
материал
применения
прессования и пропитки составами, улучшающими его триботехнические
этой
технологии
в
условиях
деревообрабатывающих
производств.
Библиографический список
изготавливается
из
малоценных
лиственных
пород
путем
характеристики. Антифрикционная прессованная древесина пропитанная
расплавом животного жира в церезине прекрасно показала себя при
сравнительном анализе различных пропиточных составов представленных в
1. Темкина, Р.З. Синтетические клеи в деревообработке [Текст]: моногр. /
работе [1]. Животный жир не имеет точки оптимальной концентрации, так
Р.З. Темкина. – М.: Лесная пром-сть, 1971. – 286 с.
как является химически инертным соединением и не интенсифицирует
2. Фрейдин, А.С. Прогнозирование свойств клеевых соединений древесины
окислительных процессов в зоне трения.
[Текст]: моногр // А.С. Фрейдин, К.Т. Вуба. М.: Лесная пром-сть, 1980. –
224 с.
Для
определения
древесины
пропитанной
© Смольяков И.А., 2007
пределов
данным
работоспособности
модификатором
нами
прессованной
проводились
313
314
Таблица 2
испытания при вращательном движении с целью определения коэффициента
трения и температуры в зоне трения. Прессованная древесина плотности
Температура трения прессованной древесины плотностью ρ = 1, 0 ⋅ 103 кг/м3,
ρ = 1, 0 ⋅ 103 кг/м3 пропитывалась расплавом модификатора при температуре
модифицированной расплавом животного жира в церезине, содержание модификатора
120 °С под давлением 3 МПа. Образцы прямоугольной формы после
18…22 % вес., при вращательном движении в зависимости от скорости скольжения и
установки в колодки обтачивались под необходимый размер на токарном
контактного давления, температура воздуха 10 °С
станке. Контртело из Стали 45 имело шероховатость поверхности Ra = 0, 8 .
Приработка проводилась до постоянного коэффициента трения. Временной
Скорость,
Нагрузка, МПа
м/с
8
16
24
32
40
0,015
15
16
27
30
Разрушение
интервал измерения коэффициента трения принимали 15 мин. По нашим
0,042
22
25
39
46
Разрушение
наблюдениям приработка заканчивалась за 2…2,5 часа, большие значения для
0,063
26
34
50
61
Разрушение
меньшего контактного давления. Полученные результаты приведены в табл. 1
0,083
30
41
61
76
Разрушение
и 2.
0,105
33
48
71
90
Разрушение
Таблица 1
Анализ результатов показывает взаимосвязь коэффициента трения и
Коэффициенты трения прессованной древесины плотностью
температуры. Это связано с температурой плавления данного модификатора,
ρ = 1, 0 ⋅ 10 кг/м , модифицированной расплавом животного жира в церезине,
поэтому для уменьшения коэффициента трения при разных режимах работы
3
3
содержание модификатора 18…22 % вес., при вращательном движении в
Скорость, м/с
покоя
24
скольж
покоя
скольж
покоя
32
скольж
пропорции
между
церезином
и
жиром.
зависимостей для коэффициента трения и температуры:
Нагрузка, МПа
16
нахождения
Интерполяция полученных данных дает следующие типы математических
зависимости от скорости скольжения и контактного давления
8
необходимо
покоя
f ( p = 1, 0 ) = 16, 535V 2 − 3, 2687V + 2 ⋅ 10−5 P 2 − 0, 0018 P + 0,1696
40
скольж
покоя
скольж
;
t ( p = 1, 0 ) = 4 ⋅ 10 −16 P 2 + 1, 285 P + 130, 34V 2 + 397, 26V − 5, 877 .
0,015
0,16
0,115
0,153
0,087
0,160
0,073
0,08
0,06
Разр
Разр
0,042
0,18
0,077
0,145
0,067
0,10
0,061
0,08
0,055
Разр
Разр
0,063
0,25
0,068
0,138
0,062
0,11
0,057
0,085
0,052
Разр
Разр
1. Смольяков,
0,083
0,24
0,064
0,13
0,058
0,11
0,054
0,082
0,05
Разр
Разр
0,105
0,26
0,06
0,122
0,054
0,11
0,05
0,082
0,048
Разр
Разр
материалов на основе прессованной древесины [Текст] / Технология и
Библиографический список
И.А.
Сравнительные
испытания
антифрикционных
оборудование деревообработки в 21 веке: сборник научн. тр. – Воронеж:
ВГЛТА, 2003. – С. 160-162.
315
316
РЕФЕРАТЫ
увязывать меняющиеся параметры процессов с зависимыми от этого
УДК 630*181(1–924.85)
Акулов
В.В.,
исследований
параметрами мобильных зданий. Необходимо выделить из системы
Матвеев
влияния
С.М.
автотрасс
Некоторые
на
лесные
результаты
фитоценозы
результаты
исследований
влияния
автотранспортного загрязнения на лесные фитоценозы Центральной
лесостепи. Выявлены особенности аккумуляции тяжелых металлов в
почве,
древесине,
лесном
обеспечения
ее
зданиями
подсобно-вспомогательного
и
обслуживающего назначения, обладающую всеми необходимыми для
Центральной лесостепи. – С. 4-10.
Обобщены
лесозаготовительного и перерабатывающего производств подсистему
опаде.
Прослеживаются
изменения
её существования параметрами и характеристиками.
УДК 630*165.6
Арзуманов А.А., Чертовская С.В. Современные мобильные
комплексы лесозаготовителей. – С. 81-87.
компонентов фитоценоза на различном удалении от автотрассы.
Дана классификация зданий, используемых в современном
Рассмотрены критерии выделения зон негативного влияния выбросов
строительстве мобильных комплексов лесозаготовителей. Отмечены
автотранспорта, предложено выделение трех зон (до 100 м). Даны
конструктивные особенности и различия по транспортированию, виду
рекомендации по ведению хозяйства в насаждениях подверженных
исполнения,
воздействию выбросов.
контейнерных и сборно-разборных зданий.
Библиогр.: 8 наим.
УДК 628.517
УДК 630* 165.6
Асминин
Арзуманов А.А. Организация мобильного комплекса
лесной промышленности. – С. 77-81.
подсобных
Д.С.
деревообрабатывающих
Снижение
шума
станков
путем
трехстадийные. Все необходимые параметры зданий устанавливаются
круглопильных деревообрабатывающих станков. Научно обоснована
поочередно, начиная от отдельного процесса на каждом из объектов и
новая конструкция в виде прокладок с сухим трением, помещенных
заканчивая совокупностью работ на весь планируемый период.
между зажимными фланцами и пильным диском.
Установлено,
Библиогр.: 2 наим.
значительными
сложностями,
указанной
на
одно-,
задачи
обусловленными
двух-
С. 261-263.
Дан анализ конструкций по снижению шума от пильного диска
решение
делятся
круглопипильных
Осмоловский
и
что
зданий
В.Ф.,
готовых
применения вибродемпфирующих прокладок с сухим трением. –
Способы организации площадок лесозаготовителей по условиям
применения
целям использования и оборачиваемости
связано
со
необходимостью
318
317
УДК 630:65.011.54
Боровиков
направлены
Р.Г.,
Быков
В.С.
Динамика
привода
на
улучшение
Табл. 1. Библиогр.: 3 наим.
– С. 175-180.
УДК 630*323.4
математическая
зависимость
по
определению
санитарного,
гигиенического и эстетического состояния парковой среды.
лесохозяйственной машины с предохранительным устройством.
Получена
экологического,
Гудков А.Ю., Ильин Д.М. Математическое моделирование
максимальных динамических нагрузок, возникающих в приводных
формы
линиях
многокритериальных задач раскряжевки. – С. 87-93.
лесохозяйственных
машин
при
срабатывании
предохранительного устройства, встроенного в карданную передачу
хлыстов,
имеющих
кривизну,
для
решения
Приведенные в статье положения позволят повысить объемно-
машины.
качественный выход сортиментов при раскряжевке тонкомерных
Ил. 2. Библиогр.: 4 наим.
хлыстов,
УДК [630*:65.011.54]:621.825
ресурсосберегающую технологию первичной переработки древесины
Боровиков Р.Г., Быков В.С. Карданная предохранительная
конструктивная
схема
предохранительного
устройства, которое позволяет снизить динамические нагрузки и
создать
на
их
базе
в лесодефицитных районах страны.
УДК 630*323.4
Гудков
А.Ю.,
Пыхов
Е.А.
Многокритериальная
С использованием теоретических разработок по моделированию и
Ил. 1. Библиогр.: 1 наим.
оптимизации раскряжевки хлыстов, имеющих кривизну, разработаны
УДК 630*27*272
Голядкина И.В., Панков Я.В. Состояние и перспективы
рационального использования территории парка культуры и
отдыха «Досуг» г. Нововоронежа. – С. 10-14.
система
инженерных
алгоритм и программа для его реализации на ЭВМ, по которой были
проведены имитационные эксперименты повыбору оптимальных схем
раскроя. Применение данной программы позволяет сократить затраты
времени на подготовку данных, повысить точность получаемых результатов.
Проведен комплексный анализ территории парка, на основе
разработана
и
оптимизация раскроя хлыстов имеющих кривизну. – С. 93-97.
металлоемкость за счет упругого элемента во втулке.
которого
кривизну,
Библиогр.: 3 наим.
муфта. – С. 180-182.
Разработана
имеющих
и
агротехнических
мероприятий по созданию и восстановлению ландшафта. Работы
При необходимости программа легко перестраивается под другие условия и
может быть использована при проектировании САПР.
Библиогр.: 3 наим.
319
320
УДК 658.512
характеру и величине с изменением разницы температур в стволе
Гудков А.Ю., Яковлев В.Т. Анализ факторов влияющих на
дерева.
параметры пилопродукции на предприятиях лесного комплекса
Ил. 8. Библиогр.: 8 наим.
в малолесных районах. – С. 97-100.
УДК 656.072.003.13
Приведены сведения об основных факторах влияющих на
Енин П.В., Енин Д.В., Сподарев Р.А. Проблемы социально-
качество и количество пилопродукции, получаемой на предприятиях
экономической
лесного комплекса в малолесных районах
инфраструктуры городов. – С. 183-192.
УДК 582* 32
стратегии
развития
транспортной
Аналитический обзор методов решения вопросов социально-
Дегтярева С.И., Кривотулова С.Ю. Половые популяции и
экономического развития транспортной инфраструктуры городов
регулярность спороношения мхов в разных эколого-субстратных
позволяет учесть сложности, которые возникают в практической
группах дубрав Воронежской области. – С. 14-17.
деятельности, а также наметить приблизительные пути решения
Научный
интерес
представляет
проблема
стабильности
генетической структуры видов бриофитов в связи с чередованием в
жизненном цикле спорофита и гаметофита. Знание репродуктивной
биологии мхов вносит вклад и в понимание жизненно-исторических
стратегий бриофитов, позволяет объективно оценить роль мхов в ходе
насущных проблем наземного транспорта.
Библиогр.: 4 наим.
УДК 630*165.6
Жданов Г.В. Усовершенствование конструкции прицепных
скреперов для условий лесного комплекса. – С. 192-198.
Проведен анализ ряда конструкций прицепных скреперов
восстановительных сукцессий.
Библиогр.: 4 наим.
предназначенных для условий лесного комплекса. На основе этого
УДК 537.222.22, 29.03.35
анализа была выбрана одна наиболее удовлетворяющая данным
Евсикова Н.Ю., Винокуров М.В. Электрические поля
термического
происхождения
в
природной
древесине.
–
переменным углом резания.
Ил. 1. Библиогр.: 12 наим.
С. 263-272.
Установлено наличие электрического поля в стволах деревьев.
Относительное
условиям. Такой конструкцией является конструкция скрепера с
изменение
разницы
потенциалов
совпадает
по
321
322
УДК 621.684
клеевой прослойки соединений древесины в сторону создания
Журавец
И.Б.,
Интенсификация
Журавец
теплоотдачи
М.А.,
Сафонов
оребренной
Д.И.
поверхности
упорядоченных систем. Упорядочение структуры клеевого шва
приводит к повышению прочности клеев до 26 %.
Табл. 1. Библиогр.: 2 наим.
способом увлажнения. – С. 198-203.
Предложен, реализован и апробирован способ интенсификации
теплоотдачи с оребренной поверхности за счет ее увлажнения и
УДК 630*18+630*176.322.6
Кагарманова
признаков
охлаждающего
показателей насаждения. – С. 17-23.
30…35 °С
эффективность
теплосъема
дубравах
Распределение
организации управляемой вынужденной конвекции. При температуре
воздуха
в
Е.С.
Распределены
повышена в 1,5…2 раза по сравнению с таковой сухих ребер.
в
зависимости
патологические
признаки
патологических
от
таксационных
деревьев
дуба
–
Ил. 4. Библиогр.: 2 наим.
сухостой, плодовое тело грибов, комлевое дупло, сухие скелетные
УДК 630:65.011.54
ветви, морозобойные трещины в зависимости от таксационных
Журавлев
И.Н.,
почвообрабатывающая
Попиков
машина
с
П.И.
Фрезерная
двухпоточным
упруго-
новая
конструкция
двухпоточного
упруго-
предохранительного устройства, встроенного в центральную часть
почвообрабатывающей фрезерной машины, а также зависимости по
определению максимальных динамических нагрузок.
лесхоз)
областей.
Установлена
зависимость
распределения
патологических признаков на деревьях дуба от таксационных
показателей насаждения.
Табл. 3. Ил. 3. Библиогр.: 5 наим.
УДК 537.222.22
Ил. 1. Библиогр.: 2 наим.
Камалова Н.С., Постников В.В. Влияния импульсного
УДК 674.028.9
Иванов А.В. Структурные изменения в клеевой прослойке
соединений древесины под действием магнитного поля. –
магнитного поля на прочностные характеристики прессованной
древесины. – С. 274-278.
Предложен способ оценки влияния импульсного магнитного
С. 272-274.
Экспериментально
дубравах Воронежской (Острогожский, Аннинский, Воронцовский
лесхозы и учебно-опытный лесхоз ВГЛТА) и Тульской (Крапивенский
предохранительным устройством. – С. 203-207.
Получена
показателей: полноты насаждения, возраста, доли дуба в древостое в
установлено
влияние
постоянного
магнитного поля на процесс структурообразования макроэлементов
поля на возникновение поперечных связей между макромолекулами
целлюлозы в прессованной древесине. На примере простой модели
323
324
проведена оценка зависимости твердости прессованной древесины от
Проведено
сравнение
вероятности образования поперечных связей между макромолекулами
Используя
экспериментальные
древесины.
разрушения от скорости прессования можно получить оценочное
Проведено
сравнение
теоретических
оценок
с
с
эмпирически
полученными
данные
данными.
зависимости
степени
экспериментальными данными.
значение такого параметра пластифицированной аморфной части
Ил. 1. Библиогр.: 6 наим.
древесины, как скорость нарастания ее вязкости в процессе сжатия, а
УДК 537.222.22
также оценить процент упругой деформации.
Камалова Н.С., Постников В.В., Лисицын В.И. Оценка
удельного давления, возникающего в лигнине при прессованнии
Получено формульное выражение для удельного давления в
лигнине
УДК 537.222.22
Камалова
древесины. – С. 279-282.
вязкотекучем
Ил. 1. Библиогр.: 6 наим.
согласно
законам
гидродинамики.
Н.С.,
Постников
В.В.,
Саушкин
В.В.,
Матвеев Н.Н., Лисицын В.И., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А. О
возможности
влияния
магнитного
поля
на
образование
Пластифицированная древесина моделировалась полуразбавленным
поперечных связей между макромолекулами целлюлозы. –
полимерным раствором стержнеобразной целлюлозы в вязкотекучем
С. 288-293.
лигнине. Лигнин в условиях прессования моделировался эластомером
Анализируется возможность возникновения химической связи
в вязкотекучем состоянии.
между макромолекулами целлюлозы после ее уплотнения. На основе
Библиогр.: 8 наим.
смешивания при воздействии внешнего магнитного поля синглет-
УДК 537.222.22
триплетных состояний углеводно-кислородных радикальных парах
Камалова
Н.С.,
Постников
В.В.,
Матвеев
Н.Н.,
оценивается вероятность распада радикальных пар и прогнозируются
Лисицын В.И. Теоретическая оценка зависимости степени
условия
разрушения волокон от скорости прессования древесины. –
интересующей нас связи.
С. 283-287.
Ил. 3. Библиогр.: 6 наим.
возникновения
как
УДК 656.132
структуированной целлюлозы в вязкотекучем лигнине,из уравнений
Карпов
На
модели
пластифицированной
древесины,
А.С.
О
новых,
приводящих
проблемах
к
образованию
улучшения
качества
гидродинамики получено выражение для оценки зависимости степени
обслуживания пассажиров, снижения интенсивности движения
разрушения в направлении волокон от скорости прессования.
на основных магистралях г. Воронежа. – С. 207-212.
325
326
Даны анализ проблем в организации работы пассажирского
транспорта,
предложения
по
улучшению
работы
городского
пассажирского транспорта. Предложения по более рациональному
олигомеров (КФО) с различным содержанием формальдегида. –
С. 294-301.
Подробно
рассмотрен
процесс
отверждения
использованию проездной части улиц города.
карбамидоформальдегидных олигомеров, т.к. он является одним из
УДК 536.24
основополагающих в формировании прочности ДСтП. Выделены
Карпов
А.А.,
Крючков
А.Е.
Теплообмен
через
самые значимые показатели и их влияние на данный процесс.
периодически контактирующие металлические поверхности. –
Табл. 1. Ил. 4. Библиогр.: 4 наим.
С. 212-212.
УДК 630. 907.2
Экспериментально установлено влияние окисных пленок на
процесс
теплообмена
через
периодически
контактирующие
поверхности. Показано, что с ростом толщины окисных пленок
повышается общее термосопротивление тепловому потоку.
Косарева
И.В.,
лесопользование
Миленин
в
А.И.
Старооскольском
Рекреационное
лесничестве
Старооскольского лесхоза. – С. 23-28.
Изучены показатели рекреационных нагрузок. Получены данные
Табл. 1. Ил. 1. Библиогр.: 3 наим.
о структуре пригородного леса. Дано распределение лесов лесничества
УДК 630*68
по типам ландшафта, классам устойчивости и стадиям дегрессии.
Козлов Д.В. Общая характеристика и анализ структуры
управления в транспортно-технологическом процессе лесного
классы
Определена общая характеристика, проведен анализ структуры
управления в сфере лесопромышленного производства, необходимых
Ил. 1. Библиогр.: 4 наим.
ценности.
УДК 635.92
Кочергина М.В. Дереворазрушающие грибы в парковых
Определены
УДК 674. 815
состав,
дереворазрушающих
Т.Л.,
эстетической
насаждениях г. Воронежа. – С. 28-34.
для осуществления автоматизации управления.
Колесникова
санитарно-гигиенической,
Табл. 2. Ил. 3. Библиогр.: 3 наим.
комплекса. – С. 100-107.
Особенности
Установлены
Колешня
отверждения
А.Д.,
Разиньков
структура
грибов-
и
особенности
ксилотрофов,
комплекса
распространенных
в
Е.М.
парковых насаждениях г. Воронежа. В него входят 24 вида, из которых
карбамидоформальдегидных
10 видов являются сапротрофами и 14 видов ведут паразитический
образ жизни. Сапротрофные ксилотрофы заселяют сухостой, дупла,
328
327
пни и сухобочины различных пород. Ксилотофы-паразиты поселяются
на живых деревьях и вызывают гнилевые болезни ствола, ветвей и
корней, среди которых преобладают белые ядровые стволовые гнили,
развивающиеся по коррозионному типу.
УДК 630*165.6
Макеев В.Н. Жданов Г.В. Разработка скреперов с
направленным перемещением грунта. – С. 107-111.
Проведен анализ рабочего процесса копания грунта скрепером.
Табл. 1. Библиогр.: 3 наим.
На основании этого был сделан вывод о том, что наиболее
УДК 582* 32
целесообразно применение скреперов с переменным углом резания.
Кулиева Э.Б.К., Дегтярева С.И. Особо ядовитые грибы
Рассмотрены две конструкции скреперов с переменным углом резания.
хвойных и широколиственных лесов Воронежской области. –
Описан процесс наполнения ковшей этих скреперов грунтом в
С. 34-39.
зависимости от угла резания.
Воронежская область занимает лидирующее положение по
количеству
людей,
отравившихся
разными
видами грибов.
В
Ил. 2. Библиогр.: 3 наим.
УДК 630*68
результате изучения литературных данных о микологии и личных
Макеев В.Н., Козлов Д. В. Принципы эффективной
авторских сборов, выявлены особо ядовитые грибы, содержащие в
организации управления лесопромышленным производством –
основном гемолитический яд; вещества, вызывающие образование
основной
специфических антител; плазмотоксические вещества. Определены 11
информационно-оперативного диспетчерского управления. –
видов особо ядовитых грибов, произрастающих в хвойных и
широколиственных лесах Воронежской области. Установлено, что
многие виды ядовитых грибов не имеют четких отличительных
признаков,
определение
таких
грибов
должны
производить
специалисты-микологи. Анализ вышеперечисленных грибов показал,
что считавшиеся ранее съедобными или условно-съедобными, грибы
способны
вызывать
летальный
исход
у
людей
с
больными
внутренними органами. Категорически запрещен сбор грибов рядом с
автомагистралями.
При
приготовлении
придерживаться кулинарных рекомендацияй.
Библиогр.: 7 наим.
необходимо
четко
критерий
создания
обобщенной
модели
С. 112-117.
Определены принципы эффективной организации управления,
необходимые для создания обобщенной модели информационнооперативного
диспетчерского
управления
в
сфере
лесопромышленного производства.
Библиогр.: 4 наим.
УДК 674.093.6 – 413.82
Максименков
малогабаритного
А.И.,
Анпилогов
Р.Н.
ленточнопильного
лесохозяйственных предприятий. – С. 216-219.
О
станка
создании
для
329
Представлена
новая
330
конструкция
энергосберегающего
молодняков в обоих лесхозах составляет всего 136,4 га; 73 % площади
к
занимают средневозрастные древостои. Продуктивность сосняков
лесохозяйственным предприятиям лесостепной и степной зон с
Хреновского бора, несмотря на сложные климатические условия,
оригинальным механизмом натяжения и подачи. Станок имеет низкую
антропогенное
энергоемкость технологического процесса пиления за счет высоких
естественных древостоев сосны Хреновского бора находится в
скоростей резания, обладает надежной работой и быстрым сроком
отличном состоянии и может в полном объеме выполнять свои
окупаемости.
главные функции: защитные, средообразующие.
УДК 630*253:630*116.2/6
Библиогр.: 3 наим.
малогабаритного
ленточнопильного
станка
приминительно
Малинина Т.А. Мониторинг роста и состояния сосны
обыкновенной (Pinus silvestris) на упорной призме гидроотвала
Березовый лог. – С. 40-45.
Проведен
комплексный анализ 30-летних культур сосны
воздействие
довольно
высокая.
Большинство
УДК 581.524.3 + 630*176.322.6
Мельников Е.Е. Сукцессионные изменения в дубравах
Правобережного лесничества. – С. 49-54.
Установлена
направленность
Лебединского ГАКа КМА. Выявлены некоторые закономерности
Правобережного
ухудшения состояния и роста культур. Поставлены задачи по
Основной породой, сменяющей дуб порослевого происхождения,
определению факторов, влияющих на снижение прироста насаждений
является липа мелколистная, которая традиционно считается его
и ухудшение их состояния.
спутником. Проведена оценка санитарного состояния смешанных
Табл. 1. Библиогр.: 3 наим.
дубрав. Основной категорией состояния для дуба является II
УДК 630*228:630*174.754(470.324)
(ослабленные), для липы - I (без признаков ослабления).
Выявлена сильнейшая диспропорция в структуре насаждений
примере
учебно-опытного
насаждений
лесхоза
ВГЛТА.
Табл. 2. Библиогр.: 2 наим.
УДК 621.396.99
Нахаев З.Н., Сушков А.С. Об оптимизации транспортно-
бора. Естественные древостои возраста более 100 лет в Хреновском
грузового
лесхозе присутствуют на площади 1069,4 га (34 % естественных
С. 117-121.
сосняков лесхоза), в Бобровском лесхозе – 18,8 га (1,8 %). Площадь
лесничества
на
в
дубравах
насаждений Хреновского бора. – С. 45-49.
Черноземья
процессов
обыкновенной на упорной призме гидроотвала Березовый лог
Матвеев С.М., Кузин В.С. Структура фонда сосновых
Центрального
сукцессионных
процесса
лесопромышленного
комплекса.
–
331
332
Рассмотрена минимизация общих затрат труда, необходимых
для реализации планируемого объёма перевозок (вывозки) при
существующей дорожной сети лесопромышленных предприятий.
Рассмотрено поведение древесного материала, реологические
УДК 621.1
свойства которого описываются уравнением «стандартного вязко-
А.П.,
Кондратенко
И.Ю.,
Швырев
А.Н.,
Костин А.А. Создание дисперсно-наполненных полимерных
материалов с анизотропной теплопроводностью. – С. 219-222.
Разработан
Огарков В.Б., Зобов С.Ю. О теории ползучести и
релаксации древесных материалов. – С. 301-305.
Библиогр.: 3 наим.
Новиков
УДК 611.230
технологический
прием
создания
дисперсно-
упругого тела».
Рассмотрены
аналитические
соотношения
ползучести
и
релаксации при различных законах нагружения.
Полученные
соотношения
могут
быть
обобщением
наполненных полимерных материалов с высокой теплопроводностью
модефицированную древесину (прессованная древесина).
и прочностью путем обработок их в магнитных полях на стадии
Библиогр.: 3 наим.
отверждения связующего полимера.
УДК: 537.980
на
Огарков В.Б., Мотузка В.А., Бугаков В.М. Новое решение
Ил. 1. Библиогр.: 2 наим.
УДК 678.644
задачи Ламе для сплошного цилиндра. – С. 228-232.
Новиков А.П., Остроушко М.Н., Захаров С.В. Влияние
Рассмотрена важная для теории и практики задача о сплошном
магнитных и электрических полей на теплофизические и
цилиндре.
механические свойства дисперсно-наполненнных полимерных
определения закона Гука для изотропного цилиндра в случае плоской
материалов. – С. 222-228.
деформации. Данное решение может быть обобщено в случае вала
Экспериментально показана возможность создания дисперснонаполненных
полимерных
материалов
с
повышенными
теплопроводностью и прочностью путем обработки их в постоянных
магнитных полях на стадии отверждения связующего. Отмеченный
эффект
объясняется
протеканием
процессов
упорядочения
структурирования макромолекул полимера и частиц наполнителя.
Табл. 2. Ил. 3. Библиогр.: 4 наим.
Авторами
впервые
получена
новая
формула
для
эллиптического поперечного сечения.
Библиогр.: 2 наим.
УДК 537.980
Огарков В.Б., Провоторов Д.И., Мильцин А.Н. Новое
решение задачи о кручении полого упругого вала. – С. 232-236.
Рассмотрена важная для теории и практики задача о кручении
полого упругого вала. Авторами впервые получена новая формула для
333
334
определения функции напряжений в задаче о кручении двухсвязного
Ил. 1. Библиогр.: 1 наим.
кругового
УДК 674.09
вала,
включающая
слагаемое,
содержащее
логарифмическую функцию. В случае сплошного вала эта формула
Пономаренко П.А., Пономаренко Л.В. Влияние открытой
превращается в классическую формулу чистого кручения сплошного
выдержки на впитываемость клея щитовыми деталями из
вала.
древесностружечных плит. – С. 306-309.
Данное решение может быть успешно обобщено на случай
сложного цилиндрического вала и вала элептического поперечного
сечения.
Библиогр.: 2 наим.
УДК 630*611
Опойков, Сидельников И.А., Щеглов Р.А. Проблемы
лесопользования в современных экономических условиях. –
С. 121-127.
Рассмотрены проблемы, возникающие в процессе заготовки
древесины, и степень возможного влияния человека на сведение их к
Рассматривается процесс облицовывания щитовых элементов из
древесностружечной плиты (ДСтП). Изучаются природа и режимы
склеивания, факторы, при которых прочность склеивания должна
соответствовать стандартам. Также устанавливается взаимосвязь
между продолжительностью открытой выдержки заготовок из ДСтП с
нанесенным клеем и впитываемостью клея основой.
УДК 674.028.9
Попов В.М., Иванов А.В. Повышение прочности клеевых
соединений древесины. – С. 309-312.
Предложен технологический прием получения клееных изделий
минимуму.
из древесины с повышенной прочностью, основанный на воздействии
УДК 630* 383: 621.879
магнитным полем на клеевые соединения древесины в процессе
Плешков Д.Д. Изменение конструкции стрелоподъемного
отверждения клея.
механизма гидравлических экскаваторов применяемых в лесном
Ил. 1. Библиогр.: 4 наим.
комплексе. – С. 236-239.
УДК 582* 28
Предлагается конструкция СПМ, которая в отличие от ранее
предложенной, способствует снижению энергоемкости процесса
Попова
А.С.,
Забугина
Н.А.,
Дегтярева
С.И.
Отличительные признаки грибов-двойников ЦЧР. – С. 54-59.
перевода гидравлических экскаваторов с одного вида рабочего
Некоторые виды грибов порой сложно отличить друг от друга
оборудования на другой и играет весомую роль в повышении
без внимательного их рассмотрения гименофора, окраски шляпки,
производительности производства земляных работ.
характера срастания шляпки и ножки, и других признаков. Такие
335
336
грибы в литературе называются двойниками. Личные сборы позволили
осевых
нам выявить 12 пар грибов-двойников в лесах ЦЧР. Нами отмечено,
лесоматериалов и расход ГСМ. Однако при этом увеличиваются
что только в определённых местах леса и только под определённой
параметры ГПД, и снижается проходимость лесовозного автопоезда.
группой деревьев произрастают грибы с неизменной окраской шляпки.
Библиогр. 1 наим.
Наиболее яркие отличительные характеристики грибов приведены на
УДК 630.323.113
основе личных камеральных обработок.
нагрузках,
снижает
себестоимость
транспортировки
Серебрянский А.И., Усиков А.В. О возможности замены
Библиогр.: 5 наим.
пластичных смазок твердыми в шарнирах манипуляторов. –
УДК 621.432
С. 239-242.
Репринцев Д.Д., Белозоров В.В., Ожерельев С.В. Дорожнотранспортные
происшествия
с
участием
автопоездов.
–
С. 128-131.
материалов в шарнирных соединениях лесных манипуляторов.
Проанализированы преимущества замены пластичных смазок на
Проблема обеспечения безопасности дорожного движения
является чрезвычайно важной задачей, решить которую можно лишь
разработкой комплекса мероприятий. Одним из таких мероприятий
является
Рассмотрена возможность применения твердых смазочных
разработка
комбинированного
электропневматического
твердые.
УДК 630*36
Сидельников И.А. Информационная нагрузка оператора
сучкорезной машины типа ЛП-30Б. – С. 136-140.
привода прицепа автопоезда, которая позволит значительно улучшить
В системах «человек-машина», при снижении физических
характеристики движения автопоезда, а, следовательно, повысить
нагрузок на первого, возрастает роль информации воздействующей на
безопасность дорожного движения.
человека. Ее свойства, возможности человека при ее переработке
Библиогр. 1 наим.
позволяют повысить эффективность процессов в целом.
УДК 621.432
Библиогр.: 3 наим.
Репринцев
Д.Д.,
Белозоров
В.В.,
Ожерельев
С.В.
Перспективы развития автомобильного транспорта леса. –
С. 132-135.
Включение второго прицепа в состав лесовозного автопоезда
значительно повышает массу перевозимого груза при неизменных
УДК 630*43
Сидельников
И.А.,
Скоробогатых
А.Н.
Анализ
конструкции пильных цепей, используемых на лесосечных
работах. – С. 141-145.
337
338
Эффективность пиления древесины пильными цепями намного
Рассмотрена актуальная задача о центрально-симметричном
ниже, чем пильными дисками. Это происходит в основном из-за
деформировании шара, механические свойства которого описываются
шарнирного
теорией малых упруго-пластических деформаций. Впервые выведено
соединения
пильных
зубьев.
В
данной
работе
предлагается частичное решение этой проблемы.
нелинейное
УДК 630*812
относительно разрешающей функции, и дано его решение в
Смольяков И.А. Исследование коэффициента трения и
дифференциальное
уравнение
первого
порядка
квадратурах. Полученное решение допускает обобщение на задачи
температуры прессованной древесины, пропитанной расплавом
деформирования шара с учетом нелинейной ползучести его свойств.
животного жира в церезине. – С. 312-314.
Библиогр.: 1 наим.
Приведены
результаты
исследования
зависимости
коэффициента трения и температуры от контактного давления и
скорости
скольжения
Интерполяционные
ρ = 1,0 ⋅ 103
при
вращательном
зависимости
кг/м3, имеют такой
для
режиме
древесины
движения.
плотностью
вид: коэффициент трения –
УДК 656.13.08.001.18
Струков Ю.В., Климова Г.Н. Анализ прогнозирования
дорожно-транспортных происшествий. – С. 247-253.
Представлены
зависимости
температура в зоне трения – t ( p = 1,0 ) = 4 ⋅ 10−16 P 2 + 1, 285 P + 130, 34V 2 +
пределы
земляного
коэффициентом
трения,
УДК 630*377
модификатора.
Для
менее
нагруженных
узлов
плавления
необходимо
увеличивать содержание животного жира в модификаторе.
Федянина Н.В.
Сушков А.С. Вид системы параметров транспортных
цехами
О
задаче
пропорциональной
Рассмотрены системы транспортных связей между отдельными
УДК 539.374
Т.Н.,
величины,
связей лесопромышленных предприятий. – С. 146-149.
Табл. 2. Библиогр.: 1 наим.
Стородубцева
полотна;
вероятности наезда автомобиля на дорожное ограждение
Ил. 1. Библиогр.: 5 наим.
температурой
величины,
пропорциональной вероятности столкновения двух автомобилей;
+397, 26V − 5,877 Выявлена взаимозависимость между температурой и
с
определения
величины, пропорциональной вероятности съезда автомобиля за
f ( p = 1, 0 ) = 16, 535V 2 − 3, 2687V + 2 ⋅ 10−5 P 2 − 0, 0018 P + 0,1696 ;
связанная
для
Огарков
В.Б.,
симметричного
упруго-пластического шара. – С. 242-246.
Сухов
или
производствами.
В
зависимости
от
характера
Д.Ю.,
производственных процессов транспортные связи могут быть одно-
деформирования
или многопродуктовыми в зависимости от способа задания вариантов
производства, типов транспортных связей.
339
340
Библиогр.: 1 наим.
Дана характеристика Имеретинского школьного лесничества,
УДК 620.179.14
история его создания. Приведены анализ деятельности и состав
Тиньков А.А., Лушникова Е.Н. Повышение качества
данного объединения. Подробно описано участие членов школьного
клеевых соединений в машинах и аппаратах лесного комплекса.
лесничества и (поощрения) в различных конкурсах и номинациях.
– С. 253-255.
УДК 630*43
определения
Филипцов, Сидельников И.А., Щеглов Р.А. Лесные
внутренних напряжений клеевых соединений конструкций. В основу
пожары, причины возникновения и меры по уменьшению их
метода
последствий. – С. 149-157.
Предлагается
косвенный
положен
(тепловой)
установленный
метод
экспериментально
эффект
Приведена оценка основных причин возникновения пожаров.
взаимосвязи теплопроводности и внутренних напряжений клеевых
прослоек в процессе их формирования и эксплуатации.
Дан
Библиогр.: 4 наим.
последствий от пожаров. Нынешнее трудное положение связано с
УДК 630.
уменьшением объемов финансирования, как следствие необходимо
Тихонова
Е.Н.,
Николайчик
А.В.
Пирогенная
анализ
мероприятий
предуприждению
и
снижению
привлечение внимания к этому вопросу на государственном уровне.
трансформация ландшафтов в Новоусманском лесхозе. –
Библиогр.: 2 наим.
С. 59-62.
УДК 630*165.6
Изучены показатели пирогенных трансформаций с их нагрузкой
по
Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н. Пути улучшения
на ландшафт. Получены данные о структуре состояния леса. Дано
качества
распределение пожаров по типологии, а также причины, и суть их
экскаватором в условиях лесного комплекса. – С. 158-163.
возникновения. Установлена зональность наиболее пожароопасных
выполнения
земляных
работ
одноковшовым
Рассмотрены основные следящие системы, применяемые для
классов растительного массива и мест в ландшафтах.
землеройных машин. Установлено, что основными недостатками
Ил. 3. Библиогр.: 3 наим.
рассматриваемых
УДК 630*165.6
недостаточная информативность. Вследствие этого рекомендуется
Ткачев
С.А.,
Имеретинского
Задорожко
школьного
лесхоза. – С. 63-69.
И.А.
лесничества
Программа
работы
Горячеключевского
систем
являются
сложность
конструкции
и
применение более простой и дешевой конструкции для визуального
контроля за положением рабочего оборудования.
Библиогр.: 4 наим.
341
342
УДК 630* 625.7
новым водоемам имеют интенсивность и продолжительность паводка.
Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н. Технология
Колебания численности зверька связаны с формированием кормовой
устройства насыпей земляного полотна лесовозных дорог на
базы. Одним из основных факторов, отрицательно влияющих на
слабых грунтовых основаниях. – С. 164-169.
численность популяции, является антропогенная деятельность и
Определены приемлемые пути освоения заболоченных и
избыточно-увлажненных
площадей.
Приводится
технологическая
карта производства земляных работ. В качестве ведущей машины
рекомендуется применение гидравлического экскаватора с обратной
Библиогр.: 3 наим.
УДК 630*272
С. 73-76.
Ил. 1. Библиогр.: 5 наим.
Часто, рассматривая зарубежные журналы, мы поражаемся
УДК 630*232.427
Цаплин Е.Б., Попов В.С. Обзор высевающих аппаратов для
Приведен обзор высевающих аппаратов рядового высева,
для
высева
лесных
семян
в
питомниках.
Рассмотрены основные типы высевающих аппаратов, их достоинства и
недостатки. Сделан вывод о перспективности их применения в составе
универсальных сеялок для лесных питомников.
одухотворенности
изображенных
на
фотографиях
каменистые ограды удивляют и восхищают. А уединенные внутренние
дворики
вызывают
практических
чувство
решений
зависти.
позволяет
Применение
распланировать
некоторых
участок
не
загромождая и не нарушая целостности сада. Такими решениями
могут стать: применение мягких лекальных линий, пергол, мощеных
площадок, подпорных стенок и т.д.
Библиогр.: 5 наим.
Библиогр.: 5 наим.
УДК 630* 15.599.323.
Чеботарев В.В., Афанасов В.С. Влияние различных типов
водоемов на популяцию ондатры в условиях Острогожского
района Воронежской области. – С. 69-73.
типы
необычайной
загородных домиков и садов. Водопады, газоны, альпийские горки и
высева семян в лесных питомниках. – С. 256-260.
Выделены
значение.
Шепелева И.Е., Кругляк В.В. Малые сады России. –
лопатой.
предназначенных
особенно – браконьерство; хищные звери имеют второстепенное
водоемов,
пригодных
для
обитания
полуводного зверька. Большое значение для расселения ондатры по
УДК 674.8
Яковлев
В.Т.,
Щеглов
Р.А.
Анализ
возможных
дополнительных источников древесиного сырья. – С. 169-174.
343
Рассмотрены вопросы связанные с местами, где скапливаются
деревсные отходы. Предложены варианты их использования в
качестве продукцию комплексной переработки.
Табл. 5. Библиогр.: 1 наим.
344
СОДЕРЖАНИЕ
Секция I Лесное хозяйство............................................................................. 4
Акулов В.В., Матвеев С.М. Некоторые результаты исследований
влияния автотрасс на лесные фитоценозы центральной лесостепи................... 4
Голядкина И.В., Панков Я.В. Состояние и перспективы рационального
использования территории парка культуры и отдыха «Досуг»
г. Нововоронежа ................................................................................................... 10
Дегтярева С.И., Кривотулова С.Ю. Половые популяции и
регулярность спороношения мхов в разных эколого-субстратных
группах дубрав воронежской области ................................................................ 14
Кагарманова Е.С. Распределение патологических признаков в дубравах
в зависимости от таксационных показателей насаждения................................ 17
Косарева И.В., Миленин А.И. Рекреациооное лесопользование в
Старооскольском лесничестве Старооскольского лесхоза ............................... 23
Кочергина М.В. Дереворазрушающие грибы в парковых насаждениях г.
Воронежа ............................................................................................................... 28
Кулиева Э.Б.К., Дегтярева С.И. Особо ядовитые грибы хвойных и
широколиственных лесов Воронежской области .............................................. 34
Малинина Т.А. Мониторинг роста и состояния сосны обыкновенной
(pinus silvestris) на упорной призме гидроотвала «березовый лог КМА» ....... 40
Матвеев С.М., Кузин В.С. Структура фонда сосновых насаждений
Хреновского бора ................................................................................................. 45
Мельников
Е.Е.
Сукцессионные
изменения
в
дубравах
Правобережного лесничества.............................................................................. 49
Попова А.С., Забугина Н.А., Дегтярева С.И. Отличительные признаки
грибов-двойников ЦЧР ........................................................................................ 54
Тихонова Е.Н., Николайчик А.В. Пирогенная трансформация
ландшафтов в Новоусманском лесхозе .............................................................. 59
Ткачев С.А., Задорожко И.А. Программа работы Имеретинского
школьного лесничества Горячеключевского лесхоза ....................................... 63
Чеботарев В.В., Афанасов В.С. Влияние различных типов водоемов на
популяцию ондатры в условиях Острогожского района Воронежской
области................................................................................................................... 69
Шепелева И.Е., Кругляк В.В. Малые сады России ........................................ 73
Секция II Лесоинженерное дело ................................................................. 77
Арзуманов А.А. Организация мобильного комплекса лесной
промышленности .................................................................................................. 77
Арзуманов А.А., Чертовская С.В. Современные мобильные комплексы
лесозаготовителей ................................................................................................ 81
345
Гудков А.Ю., Ильин Д.М. Математическое моделирование формы
хлыстов, имеющих кривизну для решения многокритериальных задач
раскряжевки........................................................................................................... 87
Гудков А.Ю., Пыхов Е.А. Многокритериальная оптимизация раскроя
хлыстов, имеющих кривизну ............................................................................... 93
Гудков А.Ю., Яковлев В.Т. Анализ факторов, влияющих на параметры
пилопродукции, полученной на предприятиях лесного комплекса в
малолесных районах ............................................................................................. 97
Козлов Д.В. Общая характеристика и анализ структуры управления в
транспортно-технологическом процессе лесного комплекса ......................... 100
Макеев В.Н., Жданов Г.В. Анализ применения в условиях лесного
комплекса скреперов с переменным углом резания ........................................ 107
Макеев В.Н., Козлов Д.В. Принципы эффективной организации
управления лесопромышленным производством – основной критерий
создания
обобщенной
модели
информационно-оперативного
диспетчерского управления ............................................................................... 112
Нахаев З.Н., Сушков А.С. Об оптимизации транспортно-грузового
процесса лесопромышленного производства................................................... 117
Опойков А.С., Сидельников И.А., Щеглов Р.А. Проблемы
лесопользования в современных экономических условиях............................ 121
Репринцев Д.Д., Белозоров В.В., Ожерельев С.В. Дорожнотранспортные происшествия с участием автопоездов .................................... 128
Репринцев Д.Д., Белозоров В.В., Ожерельев С.В. Перспективы
развития автомобильного транспорта леса....................................................... 132
Сидельников И.А. Информационная нагрузка оператора сучкорезной
машины типа ЛП-30Б ......................................................................................... 136
Сидельников И.А., Скоробогатых А.Н. Анализ конструкции пильных
цепей используемых на лесосечных работах ................................................... 141
Сушков А.С. Вид системы транспортных связей лесопромышленных
предприятий ........................................................................................................ 146
Филипцов М.В., Сидельников И.А., Щеглов Р.А. Лесные пожары,
причины возникновения и меры по уменьшению их последствий ................ 149
Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н. Пути улучшения качества
выполнения земляных работ одноковшовым экскаватором в условиях
лесного комплекса .............................................................................................. 158
Хотин С.Е., Плешков Д.Д., Макеев В.Н. Технология устройства
насыпей земляного полотна лесовозных дорог на слабых грунтовых
основаниях........................................................................................................... 164
Яковлев В.Т., Щеглов Р.А. Анализ возможных дополнительных
источников древесного сырья............................................................................ 169
346
Секция II Машины и оборудование лесного комплекса .................. 175
Боровиков Р.Г., Быков В.С. Динамика привода лесохозяйственной
машины с предохранительным устройством ................................................... 175
Боровиков Р.Г., Быков В.С. Карданная предохранительная муфта ........... 180
Енин П.В., Енин Д.В., Сподарев Р.А. Проблемы социальноэкономического развития транспортной инфраструктуры городов .............. 183
Жданов Г.В. Усовершенствование конструкции прицепных скреперов
для условий лесного комплекса ........................................................................ 192
Журавец И.Б., Журавец М.А., Сафонов Д.И. Интенсификация
теплоотдачи оребренной поверхности способом увлажнения ....................... 198
Журавлёв И.Н., Попиков П.И. Фрезерная почвообрабатывающая
машина с двухпоточным упруго-предохранительным устройством ............. 203
Карпов А.С. О проблемах улучшения качества обслуживания
пассажиров, снижения интенсивности движения на основных
магистралях г. Воронежа ................................................................................... 207
Карпов А.А., Крючков А.Е. Теплообмен через периодически
контактирующие металлические поверхности ................................................ 212
Максименков А.И., Анпилогов Р.Н. О создании малогабаритного
ленточнопильного станка для лесохозяйственных предприятий................... 216
Новиков А.П., Кондратенко И.Ю., Швырев А.Н., Костин А.А.
Создание
дисперсно-наполненных
полимерных
материалов
с
анизотропной теплопроводностью ................................................................... 219
Новиков А.П., Остроушко М.Н., Захаров С.В. Влияние магнитных и
электрических полей на теплофизические и механические свойства
дисперсно-наполненных полимерных материалов.......................................... 222
Огарков В.Б., Мотузка В.А., Бугаков В.М. Новое решение задачи
Ламе для сплошного цилиндра.......................................................................... 228
Огарков В.Б., Провоторов Д.И., Мильцин А.Н. Новое решение задачи
о кручении полого упругого вала...................................................................... 232
Плешков Д.Д. Изменение конструкции стрелоподъемного механизма
гидравлических экскаваторов, применяемых в лесном комплексе................ 236
Серебрянский А.И., Усиков А.В. О возможности замены пластичных
смазок твердыми в шарнирах манипуляторов ................................................. 239
Стородубцева Т.Н., Огарков В.Б., Сухов Д.Ю., Федянина Н.В. О
задаче симметричного деформирования упруго-пластического шара .......... 242
Струков Ю.В., Климова Г.Н. Анализ прогнозирования дорожнотранспортных происшествий............................................................................. 247
Тиньков А.А., Лушникова Е.Н. Повышение качества клеевых
соединений в машинах и аппаратах лесного комплекса................................. 253
Цаплин Е.Б., Попов В.С. Обзор высевающих аппаратов для высева
семян в лесных питомниках .............................................................................. 256
347
Секция IV Деревообработка ....................................................................... 261
Асминин В.Ф., Осмоловский Д.С. Снижение шума круглопипильных
деревообрабатывающих
станков
путем
применением
вибродемпфирующих прокладок с сухим трением ......................................... 261
Евсикова Н.Ю., Винокуров М.В. Электрические поля термического
происхождения в природной древесине ........................................................... 263
Иванов А.В. Структурные изменения в клеевой прослойке соединений
древесины под действием магнитного поля .................................................... 272
Камалова Н.С., Постников В.В. Влияние импульсного магнитного
поля на прочностные характеристики модифицированной древесины ......... 274
Камалова Н.С., Постников В.В., Лисицын В.И. Оценка удельного
давления, возникающего в лигнине при прессовании древесины.................. 279
Камалова Н.С., Постников В.В., Матвеев Н.Н., Лисицын В.И.
Теоретическая оценка зависимости степени разрушения волокон от
скорости прессования древесины ...................................................................... 283
Камалова Н.С., Постников В.В., Саушкин В.В., Матвеев Н.Н.,
Лисицын В.И., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А. О возможности
влияния магнитного поля на образование поперечных связей между
макромолекулами целлюлозы............................................................................ 288
Колесникова Т.Л., Колешня А.Д., Разиньков Е.М. Особенности
отверждения карбамидоформальдегидных олигомеров (КФО) с
различным содержанием формальдегида ......................................................... 294
Огарков В.Б., Зобов С.Ю. О теории ползучести и релаксации
древесных материалов ........................................................................................ 301
Пономаренко П.А., Пономаренко Л.В. Влияние открытой выдержки на
впитываемость клея щитовыми деталями из древесностружечных плит...... 306
Попов В.М., Иванов А.В. Повышение прочности клеевых соединений
древесины ............................................................................................................ 309
Смольяков И.А. Исследование коэффициента трения и температуры
прессованной древесины пропитанной расплавом животного жира в
церезине ............................................................................................................... 312
Рефераты ............................................................................................................ 315
Научное издание
Лес. Наука. Молодёжь – 2007
Материалы по итогам научно-исследовательской работы молодых
учёных ВГЛТА за 2006–2007 годы
Компьютерная верстка – Р.А. Щеглов
Редактор С.Г. Герасименко
Подписано в печать 22.01.08 , Формат 60х84 1/16
Объём 22 п.л. Усл. п. л. – 20,3, Уч,,.- изд. л. –18,7 0. Тираж 150 экз. Заказ
_________________________________________________________________
ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
РИО ГОУ ВПО «ВГЛТА» 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в типографии ООО «Полиграфические решения»
394026 г. Воронеж, ул. Солнечная,33
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
16
Размер файла
2 880 Кб
Теги
молодежь, 2007, науки, лес
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа