close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Совершенствование технологии учета и ликвидации древесины естественного отпада в захламленных лесах (на примере ЦФО)

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ДИЕВ РОМАН ИВАНОВИЧ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УЧЕТА И
ЛИКВИДАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТПАДА В
ЗАХЛАМЛЕННЫХ ЛЕСАХ (НА ПРИМЕРЕ ЦФО)
05.21.01 Технология и машины лесозаготовок
и лесного хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Архангельск – 2018
Работа выполнена в Мытищинском филиале федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
образования «Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана» (национальный исследовательский университет)
Научный руководитель: доктор
технических
наук,
Шадрин Анатолий Александрович
Официальные
оппоненты:
доцент,
Галактионов Олег Николаевич
доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВО
«Петрозаводский
Государственный
университет»,
кафедра
технологии
и
организации лесного комплекса, профессор
Бурмистрова Ольга Николаевна
доктор технических наук, профессор, ФГБОУ
ВО «Ухтинский государственный технический
университет», кафедра технологии и машины
лесозаготовок, профессор
Ведущая организация:
Федеральное
государственное
бюджетное
образовательное
учреждение
высшего
образования «Поволжский государственный
технологический университет»
Защита диссертации состоится 13 марта 2018 года в 15 часов на
заседании диссертационного совета Д 212.008.01 при ФГАОУ ВПО «
Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В.
Ломоносова», 163002 г. Архангельск, наб. Северной Двины, д.17, ауд.
1220.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО
«Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В.
Ломоносова» и на сайте http://narfu.ru
Автореферат разослан «_____» ____________ 2018 г.
Ученый секретарь
диссертационного
совета, к.т.н.
Тюрикова
Татьяна Витальевна
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Объем древесины естественного отпада (ДЕО) в
лесах Центрального федерального округа РФ (ЦФО) в среднем оценивается от
5 до 15% от запаса древесины. По данным комитета лесного хозяйства
Московской области только в лесах Подмосковья скопилось примерно 20 млн.
кубометров ДЕО.
Леса ЦФО используются не только для лесозаготовок, но, прежде
всего, выполняют санитарно- гигиенические и оздоровительные функции,
являются защитными полосами вдоль железных и автомобильных дорог. В
таких лесах очистка от ДЕО в эстетических, противопожарных и фито
защитных целях, а также в целях безопасности посетителей должна
проводиться регулярно.
Очистка леса от ДЕО регулируется санитарными правилами по
результатам лесопатологического обследования. В лесных насаждениях с
наличием ДЕО назначение санитарно-оздоровительных мероприятий
проводится визуальным способом, а недостающая информация переносится из
таксационных описаний.
Для очистки лесов от ДЕО требуется специализированная техника,
основой эффективного применения которой является точная информация об
объемах и качестве ДЕО. Такая оценка может быть получена только научнообоснованными методами учета древесины, которые для ДЕО недостаточно
разработаны. Визуальная оценка захламленности субъективна и зависит от
квалификации оценщика.
Таким образом, совершенствование технологии учета и уборки ДЕО в
захламленных лесах актуально.
Степень разработанности темы. В России проблемой учета и
очистки лесов от находящейся на земле древесины, появившейся в результате
естественного отпада, рубок ухода и лесозаготовок занимались различные
научные центры, такие как ГНЦ ЛПК, Петр.ГТУ, СПбГЛТА, ЦНИИМЭ,
МГУЛ-МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, КарНИИЛП, БГТУ, САФУ,УГТУ,
МарГТУ и ряд других организаций. Ими были разработаны различные
технологии, методы расчетов и дано описание основного технологического
оборудования. Однако недостаточное внимание уделялось методам оценки
объема и качества ДЕО и разработке на этой основе эффективных технологий
очистки захламленных лесов.
Цель работы: теоретическая, методическая и практическая разработка
способа оценки объемов и качества естественного отпада захламленных лесов,
совершенствование технологических процессов уборки и утилизации ДЕО на
примере предприятий Центрального федерального округа РФ.
Задачи исследований:
1. Выполнить теоретические исследования метода линейных
пересечений для оценки размерно-качественных характеристик ДЕО.
3
2. Исследовать размерно-качественные характеристики скоплений
ДЕО в лесах ЦФО.
3. Выполнить имитационное моделирование оценки размернокачественных характеристик ДЕО методом линейных пересечений.
4. Разработать технологию и методические рекомендации оценки
объема ДЕО методом линейных пересечений в натурных условиях в лесах
ЦФО.
5. Разработать методические рекомендации по выбору рациональных
систем машин для уборки и утилизации ДЕО в лесах ЦФО.
6. Разработать имитационные модели работы систем машин и
технологических процессов уборки и утилизации ДЕО в лесах ЦФО.
7. Выполнить исследование работы системы машин для уборки и
утилизации ДЕО в лесах ЦФО.
Объект исследований. ДЕО в лесах ЦФО.
Предмет исследований. Технологические процессы оценки размернокачественных характеристик ДЕО методом линейных пересечений и
технологические процессы и машины для уборки и утилизации ДЕО в лесах
ЦФО.
Методы исследований включают проведение в натурных условиях
экспериментов, построение математических и алгоритмических моделей и
проведение на них вычислительных экспериментов.
Научная новизна:
1. Обоснована возможность использования метода линейных
пересечений для оценки объема и качества ДЕО методом линейных
пересечений, включая математический аппарат.
2. Установлены законы распределения размерных характеристик
кусков ДЕО в лесах ЦФО, позволяющие реализовать метод линейных
пересечений на практике.
3.
Разработаны
имитационные
модели
и
алгоритм
функционирования систем машин для уборки и утилизации ДЕО с учетом
вероятностного характера изменения размерно-качественных характеристик
ДЕО, полученных методом линейных пересечений.
4. Выявлены закономерности и получены уравнения регрессии, определяющие рациональные варианты технологических процессов и систем машин
для очистки захламленных лесов ЦФО на основе информации об объеме и
качестве ДЕО, полученных методом линейных пересечений.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Теоретические основы и математический аппарат количественной
оценки ДЕО методом линейных пересечений.
2.
Результаты
экспериментальных
исследований
размернокачественных характеристик скоплений ДЕО в захламленных лесах ЦФО,
позволяющие использовать метод линейных пересечений для оценки объема и
качества ДЕО.
4
3. Имитационные модели и алгоритм функционирования систем
машин для уборки и утилизации ДЕО, учитывающие вероятностный
характер изменения размерно-качественных характеристик ДЕО, полученные
методом линейных пересечений.
4. Результаты имитационных экспериментов с моделями систем
машин, позволяющие выбрать наиболее рациональные технологии для уборки
захламленности в лесах ЦФО.
Значимость для теории и практики.
Результаты исследований могут быть использованы при проведении
лесопатологических обследовании в лесах ЦФО; для контроля качества
очистки захламленных лесов ЦФО; для разработки технологических
процессов уборки и утилизации ДЕО.
Соответствие
диссертации
паспорту
специальности.
Диссертационная работа соответствует пункту 3 и 6 паспорта специальности
05.21.01 – «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»:
- разработка операционных технологий и процессов в
лесопромышленном и лесохозяйственном производствах: заготовительном,
транспортном, складском, обрабатывающем, лесовосстановительном и др.
- выбор технологий, оптимизация параметров процессов с учетом
воздействия на смежные производственные процессы и окружающую среду.
Достоверность результатов исследований.
Подтверждается статическим материалом, обработкой и оценкой данных при помощи программных сред Statistica и Excel, удовлетворительной
сходимостью теоретических и экспериментальных зависимостей, а так же
проверкой полученных результатов в захламленных лесах ЦФО.
Значение коэффициентов корреляции и коэффициентов детерминации
подтверждают адекватность полученных математических моделей.
Личное участие автора в получении результатов. Автором
разработано техническое решение гусеничного движителя.[патент на
полезную модель№2017109153 от 20.03.17] Разработана научно-обоснованная
методика выбора рациональных систем машин и оборудования для уборки
захламленности леса на основе данных оценки их объема в лесу.
Реализация результатов исследований. Проведена опытнопромышленная апробация разработанных вариантов систем машин для уборки
и утилизации древесины естественного отпада ( ДЕО) в ГУ КО «Медынское
лесничество» и ГК ВО «Александровское лесничество» Результаты работы
внедрены в учебный процесс МГУЛ и используются для подготовки
бакалавров
и
магистрантов
по
направлению
«Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на
научно-технических конференциях
профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского
государственного университета леса, на международной научно-практической
5
конференции «Экологические аспекты использования древесины как
природного возобновляемого ресурса», посвящённой Году экологии в России
и по итогам научно-исследовательской деятельности за 2008-2017 гг.
Публикации. Основные результаты работы изложены в четырех
печатных работах общим объемом 1.12п.л. авторский вклад 0.74п.л. четыре
работы опубликованы в изданиях рекомендуемых ВАК. Получен один патент
на полезную модель
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованных источников из 113
наименований приложений, протоколов технических совещаний. Основная
часть работы изложена на 180 страницах и включает 23 таблиц и 65 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность темы, сформулированы цели и
задачи исследований, выносимые на защиту.
В первой главе сделан анализ современного состояния
захламленности лесов ЦФО, применяемых методов оценки ДЕО, современных
технологий очистки лесов от захламленности и перспективы их развития.
В диссертации рассматриваются природные захламленности в виде
ДЕО. К природным причинам захламленности относится ДЕО и отпад,
вызванный различными явлениями природы (ветровал, бурелом, снеголом и
др.).
Очистка леса от ДЕО назначается по результатам лесопатологического
обследования. Для оценки объема и качества ДЕО используется визуальный
способ. Этот способ субъективен, неточен и недостаточно научно обоснован.
Анализ существующих технологий уборки и утилизации ДЕО показал,
что они несовершенны, основаны на использовании ручного труда.
В диссертации сделан вывод, что для повышения эффективности и
качества очистки захламленных лесов необходима теоретическая,
методическая и практическая разработка способа оценки объемов и
качества ДЕО и совершенствование технологических процессов уборки и
утилизации ДЕО.
Вторая глава посвящена теоретическим и экспериментальным
исследованиям возможности применения метода линейных пересечений
для оценки объема и качества ДЕО.
Планирование работ по очистке захламленных лесов проводят на
основе этих количественных данных.
Среди методов количественной оценки древесины, находящейся на
земле, нашли применение статистические методы. В результате анализа
различных статистических методов, в диссертации был выбран метод
линейных пересечений, который отличается простотой и малой
трудоемкостью. Этот метод впервые был предложен зарубежными
6
исследователями В.Г. Варреном и П.Ф. Ольсеном. В России этот метод
наиболее полно разработан проф. С.П. Карпачевым. Суть метода заключается
в том, что на обследуемом участке леса проводят линии отбора и учитывают
все древесные куски, пересеченные этими линиями. По этой выборке дают
оценку всему скоплению. Метод показал высокую эффективность для оценки
относительно однородных древесных материалов, таких как бревна или
поваленные тонкомерные деревья. В настоящей работе рассматриваются
куски ДЕО. По своему виду это разнородные древесные материалы, такие как
целые деревья, ветви, сучья и пр. В диссертации было решено распространить
метод линейных пересечений для оценки всех этих разнородных древесных
материалов - ДЕО.
В теоретических исследованиях рассматривалась идеализированная
модель ДЕО в виде правильных усеченных конусов – модельных стволов
(МС) (Рис. 1).
 k

 vj 
~ 1
V    j 1 ,
(1)
p  n 




где р – вероятность пересечения МС с линией отбора;
n – число линий отбора;
vj – объем j-ого пересеченного МС.
Вероятность того, что МС будет пересечен (или коснется) линией
отбора будет равна:
 / 2
A L l
p   отб  d  f ( )  cos  .

S  / 2
(2)
где
S – площадь участка;
l – длина МС;
Lотб – длина линии отбора;
f() – плотность распределения угла ориентации МС.
Поскольку куски ДЕО имеют разную длину l = {l1ll2}, где l1, l2
некоторые пределы длин ДЕО, то приняв распределение по длине — fl(l),
вероятность пересечения МС линией отбора по формуле полной
вероятности будет равна:
l2
p   dl  f l (l )  p(  | l ),
(3)
l1
где
fl(l) — плотность распределение МС по длине;
p(+l) — условная вероятность пересечения линии отбора
МС данной длины, определенной по формуле (2).
Как видно из формул (1-3), для оценки объема ДЕО необходимо
знать законы распределения угла ориентации и геометрических размеров
ДЕО.
7
Натурные исследования проводились на нескольких захламленных
участках лесов в Тверской области, Московской и Калужской областей.
На захламленных участках велся сплошной учет ДЕО. Гипотезы о
законах распределения проводилась по критерию согласия ХИ-квадрат
Пирсона на 5% уровне значимости с использованием программы
STATISTICA.
Все измерения углов ориентации, длин и диаметров стволов ДЕО
были сгруппированы по интервалам и представлены в виде гистограмм.
Примеры этих гистограмм представлен на Рис. 1-4.
Рис. 1. Гистограмма углов ориентации Рис.2.Гистограмма распределения
длин стволов ДЕО на участке № 3
стволов ДЕО на участке № 1
Полученные экспериментальным путем данные о характеристиках
кусков стволов ДЕО позволили сделать вывод, что, в целом, можно
принять закон распределения углов ориентации стволов равномерным, а
длину – по нормальному законам.
Рис.4.Гистограмма распределения
диаметра стволов ДЕО в нижнем
отрезе на участке № 3
Рис.3.Гистограмма распределения
диаметра стволов ДЕО в верхнем
отрезе на участке № 3
8
Гипотеза о соответствии распределения диаметров стволов ДЕО в
верхнем и нижнем отрезах нормальному или равномерному законам была
отвергнута.
Корреляционный анализ показал, что для ДЕО существует только
связь между диаметрами в верхнем и нижнем отрезе. Связь между длиной
и диаметрами оказалась незначима.
Третья глава посвящена разработке и реализации математической
модели, которая адекватно описывает процесс количественной оценки
ДЕО на участках захламленного леса методом линейных пересечений.
Перед построением модели был принят ряд допущений по законам
распределения:
- углы ориентации стволов ДЕО подчиняются равномерному закону;
- длины стволов ДЕО подчиняются нормальному закону.
В случае, когда изменение угла ориентации стволов ДЕО
подчиняется равномерному закону, функция распределения 
определена на интервале [–/2, +/2] и имеет вид:
1
 _ при _
 ( ) 




 
,
2
2
(5)
 0 _ при _  


_ и _ 
.
2
2
Тогда формула (3) преобразуется к виду:
2  Lотб m
p
  p ( li )  li .
(6)
π  S i 1
где m — весь набор длин стволов ДЕО, лежащих на линии отбора;
p(li) — вероятность того, что ствол ДЕО, пересекший линию
отбора, будет i -ой длины.
На основе принятых допущений была разработана математическая и
структурная модель, имитирующая процесс количественной оценки кусков
ДЕО методом линейных пересечений. Модель состоит из двух блоков и
нескольких процедур (Рис. 5). Блоки модели были реализованы в
программной среде Excel, а процедуры в среде Delphi.
Программный продукт позволяет моделировать процедуру оценки
кусков ДЕО методом линейных пересечений в широком диапазоне
варьирования характеристик ДЕО и линий отбора. Модель также позволяет
оценить точность оценки. Интерфейс программы модели показан на рис. 6.
При проведении экспериментов ставились следующие задачи:
1. Установить необходимое число линий отбора в зависимости от
числа кусков ДЕО.
9
2. Определить влияние закона распределения кусков ДЕО по участку
на точность оценки.
3. Определить влияние закона распределения угла ориентации
кусков ДЕО на точность оценки.
Рис. 5 – Структурная схема имитационной модели
В результате имитационных экспериментов
была получена
зависимость необходимого числа линий отбора от числа кусков ДЕО на
участке (Рис. 7). Например, при числе кусков ДЕО более 200 шт./га,
потребное число линий отбора составляет не более 25, а общая длина
линий отбора не превышает 500 м, что вполне приемлемо для практики.
По числу пересечений кусков ДЕО с линией отбора можно корректировать
потребное число линий отбора, а также делать предварительные оценки
числа кусков ДЕО на участке, что иллюстрируется графиками на Рис. 8-9.
В четвертой главе была поставлена задача оценить в натурных
условиях точность и эффективность оценки объема ДЕО методом линейных
пересечений.
Натурные эксперименты проводились в лесах Тверской области в Се10
лежаровском районе в 2015-2017 г.г.
Рис. 6. Интерфейс программы модели
Рис.7. Зависимость потребного числа
линий отбора (вертикальная ось) от
числа кусков ДЕО на участке, шт./1га
Рис.8. Зависимость числа линий отбора Рис.9. Зависимость числа кусков ДЕО
(вертикальная ось) от среднего числа
на участке (вертикальная ось) от
пересечений кусков ДЕО с линией
среднего числа пересечений кусков
отбора, шт./1линию
ДЕО с линией отбора, шт./1линию
В результате проведенных натурных опытов по оценке объема ДЕО
методом линейных пересечений в захламленных лесах Тверской области
можно сделать вывод, что полученные, в результате теоретических
исследований и экспериментов с имитационными моделями (гл. 2 и 3)
результаты, хорошо согласуются с натурными опытами.
Расхождение между истинным значением объема ДЕО (Vистинное =
22,90м3) и его оценки (Vоценка = 24,77 м3) при уровне значимости 5% и
точности 20%, составило всего 7,6 %, что можно считать хорошим
результатом.
11
В пятой главе была предложена общая методика решения задачи учета
и уборки ДЕО, которая представлена в виде блок-схемы (Рис. 10), состоящей
из четырех этапов.
Все этапы методики используют информацию об объемах и качестве
ДЕО, полученной методом линейных пересечений.
Обзор работ по применяемым в настоящее время технологиям уборки и
утилизации ДЕО показал, что, учитывая малые объемы плотности залегания
ДЕО, следует обратиться к опыту малообъемных заготовок леса.
В работ ученых А. К. Редькина, Ю. А. Ширнина, Бурмистровой О.Н,
Галактионова О.Н., А.А. Шадрина, С.П. Карпачева, А.В. Макаренко, М.А.
Быковского, В. М. Захарикова, В. С. Сюнева, А.В. Матросова и др., показана
эффективность применения, как малогабаритных машин модульного
принципа, так и специализированных машин для малообъемных
лесозаготовок.
В диссертации классификация систем машин для уборки ДЕО была
сделана на основе классификации систем машин для малообъемных
лесозаготовок, предложенная в работах проф. Ю.А. Ширнина, доц. А.В.
Матросова и др. Все машины и оборудование для уборки ДЕО были
разделены на две группы:
1 – на базе специальных лесных машин и оборудования;
2 – на базе модульных машин и оборудования.
Разработанные в диссертации варианты систем машин и общие подходы
к формированию системы машин для уборки и утилизации ДЕО (Рис. 10)
были применены для условий ГУ КО «Медынское лесничество». В основу
проектируемой технологии были взяты данные, полученные в результате
натурных обследований захламленного участка леса методом линейных
пересечений и с использованием существующей техники: бензопил и лебедок.
Эффективность технологий исследовалась на математических моделях,
реализованных в виде комплекса компьютерных программ в среде GPSSW.
Модели работы машин в технологических процессах были
представлены, как сумма программных модулей работы технологически
связанных машин. Разработанный комплекс близок к универсальному, что
позволяет моделировать скопления ДЕО с различными характеристиками
(объем ДЕО на участке, средний объем одного куска ДЕО и др.) и
технологические процессы их сбора и утилизации для машин и оборудования
с различными характеристиками (производительность, время рабочего цикла и
др.).
Результаты имитационных экспериментов представлены на графиках
Рис. 11-14.
Из графика на Рис. 11 следует, что объем пачки деревьев на участке
зависит от длины тягового каната лебедки.
12
1 этап
2 этап
3 этап
Лесопатологическое
обследование и назначение
санитарно-оздоровительных
мероприятий
Формирование системы машин
для уборки ДЕО
Формирование системы машин
для утилизации ДЕО
Контроль качества уборки
ДЕО
Определение объема и
качества ДЕО методом
линейных пересечений.
Оценка фито- и
пожароопасности на основе
данных оценки объема и
качества ДЕО
Выбор вариантов утилизации
древесины на основе данных
оценки объема и качества
ДЕО
Определение объема и
качества ДЕО методом
линейных пересечений
Выбор машин и оборудования
для утилизации ДЕО
Оценка качества уборки ДЕО
Анализ распределения ДЕО
по участку и составление
карты
Отвод участка, обозначение
его на местности
Выбор машин и оборудования
для уборки ДЕО
Формирование систем машин
и оборудования для уборки
ДЕО
4 этап
Формирование систем машин
и оборудования для
утилизации ДЕО
Обоснование и назначение
санитарно-оздоровительных
мероприятий
Рис. 10 – Блок-схема решения задачи уборки и утилизации ДЕО и контроля качества мероприятий
13
Что ожидаемо, поскольку объем пачки, а значит и время ее набора,
увеличивается с увеличением длины каната лебедки (Рис. 11).
Кривые на графике Рис. 13 имеют максимумы, то есть, при
некоторой длине тягового каната лебедки, система достигает
максимальной производительности. Для случая объема отпада 20 м3/га,
максимальная производительность системы будет достигаться при 30-ти
метровой длине каната.
Анализ кривых совмещенного графика Рис. 14 показывает, что
максимальные значения коэффициентов использования лебедки и
вальщика достигаются при 30-ти метровой длине каната. Причем это
происходит как при скорости тягового каната лебедки равным 0,2 м/с, так
и при 0,4м/с.
Основные выводы и рекомендации
Диссертация представляет научно-квалификационную работу, в которой
приведены научно обоснованные технические и технологические решения, их
результаты и решения, имеющие существенное значение для
лесопатологических обследованиях захламленных лесов, оценки количества и
качества древесины естественного отпада, а также для повышения
эффективности уборки и утилизации этой древесины, снижения класса
пожарной опасности и фито опасности, а также повышение эстетических
качеств лесов.
Основные выводы
На основании результатов выполненных теоретических и
экспериментальных исследований процессов количественной и качественной
оценки древесины отпада и технологических процессов уборки
захламленностей сделаны следующие выводы:
1. Теоретическим путем были установлены формулы для оценки объема
и качества ДЕО. Для использования формул необходимо знать законы
распределения угла ориентации стволов, их длин и диаметров ДЕО.
2. Натурные исследования ДЕО показали, что, в целом, можно принять
закон распределения углов ориентации стволов равномерным, а распределение
длин подчиненному нормальному законам. Гипотеза о соответствии
распределения диаметров стволов ДЕО в верхнем и нижнем отрезах
нормальному или равномерному законам была отвергнута.
Проверка гипотез проводилась по критерию согласия Пирсона или ХИквадрат для уровня значимости 5% с использованием программы
STATISTICA.
Корреляционный анализ показал, что связь существует только между
диаметрами в верхнем и нижнем отрезе. Связь между длиной и диаметрами
для уровня значимости 5% незначима.
3. Разработана математическая модель процедуры оценки ДЕО в виде
комплекса компьютерных программ, которая позволяет исследовать
эффективность метода линейных пересечений в широком диапазоне
14
варьирования характеристик ДЕО.
4. Получены аналитические зависимости, позволяющие сделать оценку
объема и качества ДЕО, и установить необходимое число линий отбора в
натурных условиях. Опыт применения метода створов в натурных условиях
захламленных лесов ЦФО показал, что расхождение между истинным
значением объема ДЕО и оценкой этого объема не превысил 8 %.
6. Предложена общая методика решения задачи учета и уборки ДЕО,
которая представлена в виде блок-схемы (Рис. 10), состоящей из четырех
этапов. Все этапы методики используют информацию об объемах и качестве
ДЕО, полученной методом линейных пересечений. В диссертации дана
классификация систем машин для уборки ДЕО.
7. Для исследования технологических процессов и систем машин для
уборки ДЕО разработан комплекс математических моделей. Модели работы
машин в технологических процессах были представлены, как сумма
программных модулей работы технологически связанных машин.
Разработанный комплекс близок к универсальному, что позволяет
моделировать скопления ДЕО с различными характеристиками (объем ДЕО на
участке, средний объем одного куска ДЕО и др.) и технологические процессы
их сбора и утилизации для машин и оборудования с различными
характеристиками (производительность, время рабочего цикла и др.).
8. Разработанные в диссертации варианты систем машин и общие
подходы к формированию системы машин для уборки и утилизации ДЕО
(Рис. 10) были применены для условий ГУ КО «Медынское лесничество».
В основу проектируемой технологии были взяты данные, полученные в
результате натурных обследований захламленного участка леса методом
линейных пересечений и с использованием существующей техники:
бензопил и лебедок.
9. Разработана научно-обоснованная методика выбора рациональных
систем машин и оборудования для уборки захламленности леса на основе
данных оценки их объема в лесу. Рекомендации объединили в единое
целое количественную оценку древесины отпада методом линейных
пересечений и разработку технологических процессов уборки
захламленности.
10. Методические рекомендации по выбору рациональных систем
машин и оборудования для уборки захламленности на основе данных
оценки объема древесины отпада использованы в курсовом и дипломном
проектировании студентов направления подготовки 35.03.02 технология
лесозаготовительных
и
деревоперерабатывающих
производств
(“Лесоинженерное дело”). Расчеты, проведенные с использованием
предложенной методики, проводились и подтверждены протоколами
технических совещаний в ГУ КО «Медынское лесничество», ГУ ВО
«Александровское лесничество» и показали целесообразность её
применения.
15
Основное содержание диссертации изложены в работах
в рецензируемых научных журналах и изданиях из перечня ВАК
1. Диев Р.И. Теория и практика хранения древесного сырья с использованием
снегования и заморозки /Р.И. Диев, А.Н. Комяков // Научный журнал
«Системы, методы, технологии» 2012 . №4. С. 123-129. (0,44/0.22)
2. Диев Р.И. Разработка технологии уборки древесины естественного отпада
для нужд биоэнергетики. /Р.И. Диев, С.П. Карпачев// Научнопроизводственный и информационно-аналитический журнал «Техника и
оборудование для села» 2017. № 3. С. 41-43. (0,18/0.09)
3. Диев Р.И. Моделирование технологических процессов уборки древесины
естественного отпада на нужды биоэнергетики. /Р.И. Диев, С.П. Карпачев//
Научно-производственный
и
информационно-аналитический
журнал
«Техника и оборудование для села» 2017. № 6. С. 46-48. (0,18/0.09) .
4. Диев Р.И. Моделирование технологического процесса уборки
захламленности леса портативной лебедкой. /Р.И. Диев, С.П. Карпачев
//Научный журнал «Лесной вестник» 2017.№4.С.10-14(0.31/0.16)
патенты на изобретения
1. Заявка на патент России на полезную модель №2017109153 Гусеничный
движитель/ Диев Р.И. заявитель и патентообладатель Федеральное
государственное бюджетное учреждение высшего образования «Московский
государственный технический университет им Н.Э. Баумана (национальный
исследовательский университет)
в других изданиях и материалах конференций
1. Диев Р.И. Моделирование технологического процесса уборки
захламленности леса портативной лебедкой./Р.И. Диев, С.П. Карпачев/ //
Международная научно-практическая конференция «Экологические аспекты
использования древесины как природного возобновляемого ресурса»,
посвященной Году экологии в России.
2. Диев Р.И. Производство пиломатериалов в цехах малой мощности.
Технология и оборудование для переработки древесины: сборник научных
трудов. - Вып. 334.-М.: ФБГОУ ВПО МГУЛ, 2006. С.68 – 70. (0,18 п.л.)
16
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
690 Кб
Теги
древесины, учет, технология, леса, естественной, захламленных, ликвидация, совершенствование, отпада, цфо, пример
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа