CC BY
41
Расчеты показали, что изменение температуры на 20о С приводит к изменению стрелы провисания на 20-35%.
Действие ветра на трелевочный канат учитывается выбором удельной нагрузки у. Порывы ветра могут привести к увеличению стрелы провисания каната на 10-15%.
Литература
1. Пат. 83737. Российская Федерация, МПК7 В 60 Р 1/00. Устройство для сбора и доставки обсохшей аварийной древесины / А.С. Горяев, А.Ю. Жук, Б.И. Угрюмое; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский государственный университет». - № 2009107548/22; заявл. 02.03.2009; опубл. 20.06.2009, Бюл. №17. - 1с.
2. Пат. 2394422. Российская Федерация, МПК А01023/00 В65069/20 Устройство для сбора обсохшей древесины с механическим захватом / Горяев А.С., Жук А.Ю., Угрюмое Б.И.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Братский государственный университет». - № 2009104283/12; заявл.09.02.2009; опубл. 20.07.2010, Бюл. № 20. - 5 с.
3. Жук А.Ю., Яковлев В.В. Обоснование параметров устройств для механизации процессов освоения аварийной и свежесрубленной древесины в береговой зоне водохранилищ // Вестн. КрасГАУ. - 2010. - №6 (45). - С. 124-128.
4. Александров Г.Н. Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды: учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 360 с.
5. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергия, 1979. - 312 с.
6. Занегин Л.А., Воскобойников И.В., Еремеев Н.С. Машины и механизмы для канатной трелевки: учеб. пособие. - Ч. 1. - М.: МГУЛ, 2004. - 446 с.
---------♦'-----------
УДК 630* 3; 630*32 В.А. Иванов, А.Н. Сухих, М.В. Степанищева
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАВАЮЩЕЙ ДРЕВЕСИНЫ
В статье представлены данные о запасах леса в ложе водохранилищ Братской и Усть-Илимской
ГЭС.
Для выполнения комплекса работ по очистке акваторий озер и водохранилищ от плавающей и полузатоновшей древесины и ее сбора предложена полезная модель №89089 экономичного плавучего участка распряжевки.
Ключевые слова: древесина, запас, ложе водохранилища, очистка акваторий, плавучий участок, распряжевка.
V.A. Ivanov, A.N. Sukhikh, M.V. Stepanishcheva
INCREASE OF THE LOGGING ENTERPRISE OPERATION EFFICIENC BY MEANS OF PERFECTION OF THE TECHNOLOGY FOR GATHERING AND PROCESSING THE FLOATING TIMBER
Data about timber stock in the water basin bed of Bratsk and Ust-Ylym hydroelectric power station are given in the article. The useful model №89089 of bucking economic floating site is offered for operation complex achievement on lake water area and water basin clearing from floating and half sunken timber and its gathering.
Key words: timber, stock, water basin bed, water area clearing, floating site, bucking.
Сохранение всех полезных свойств лесов при эффективном лесопользовании является одним из направлений научно-технического прогресса в лесозаготовительном производстве. Развитие отраслевой науки и практические действия предприятий всех основных и обслуживающих подотраслей должны быть направлены на создание «эффективной системы использования природных ресурсов». Строительство и
эксплуатация крупных гидроэлектростанций Ангарского каскада: Иркутской, Братской и Усть-Илимской и образованных при них больших водохранилищ, привели к негативным явлениям: эрозии и переформированию береговой линии водохранилищ, дна, устьевых участков рек; затоплению лесных массивов, появлению плавающих и затопленных деревьев, изменению уровня грунтовых вод и др. Появление деревьев в водохранилищах связано с действием антропогенных факторов: несоблюдение правил сплотки, формирования и буксировки плотов, оставлением в ложах водохранилищ заготовленного леса, затоплением на корню при формировании водохранилищ. В 1984-1987 годах ГИПРОЛЕСТРАНСом были обследованы водохранилища Ангаро-Енисейского региона с целью выявления причин образования плавающей древесины и древесных отходов, определения их объемов, товарной структуры, качества древесного сырья. В основном появление плавающей древесины и древесных отходов на акваториях водохранилищ вызвано затоплением водой лесных массивов, так как в проектах гидростроительства не предусматривалась полная лесосводка перед затоплением. Этому также способствует размыв берегов водохранилищ, всплытие затопленного леса в результате ледовых и волновых воздействий, хозяйственная деятельность предприятий, расположенных в зоне водохранилищ, вынос плавника в паводковый период из рек, впадающих в водохранилище. Общий объем плавающей по водохранилищам и разбросанной по их берегам древесины оценивается в 4,3 млн м3 [1, 6] (табл.1)
Таблица 1
Характеристика лож водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского региона
Показатель Краснояр- ское Курское Саяно- Шушенское Богучанское Братское Усть- Илимское
Год заполнения водохранилища 1970 1991 1986 - 1963 1975
Площадь затопления, тыс. га 175 55,8 54,6 152,0 510,5 154
Общий запас насаждений, млн м3; 0,47 1,72 3,5 12,8 36,0 13,5
В т.ч. ликвидной 0,44 1,27 3,5 12,1 32,0 11,9
Площадь лесоочистки, тыс. га 13,0 2.8 3,61 121.4 259.9 37,9
Объем лесосводки, млн м3 0,44 1,27 1,4 10,6 32,0 11,9
Объем плавающей древесины, млн м 0,104 - 1,0 - 2,2 0,9
По мнению В.И. Патякина, М.М. Клевицкого, Л.Г. Крутоголова, В.Л. Хуббатулина [2, 3], общий объем топляка исчисляется миллионами кубометров. Запасы затонувшей древесины могут в течение длительного времени служить источником сырья для многих лесопромышленных производств. По оценке некоторых авторов [3], в Европейской части России доля деловой топляковой древесины составляет от 39 до 51 %, в Западной Сибири - 50-65%, а в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке - до 70-80%, и 70-75% от ее объема возможно поднять с помощью серийной топлякоподъемной техники. Суммарное количество затопленной на корню древесины по данным 2000 года составило 1 103 тыс. м3, что является достаточно большим количеством для разработки технологических процессов сбора затопленной древесины и се переработки. В таблице 2 приведены данные о запасах леса в ложе водохранилищ Братской и Усть-Илимской ГЭС.
В период лесосводки и затопления Братского водохранилища средний породный состав лесов был 4С2Л2Б1П,Е1Ос. Согласно данным таблицы 2 и нашим расчетам, при затоплении ложа водохранилища на корню осталось около 13 млн м3 леса. Исходя из формулы породного состава, в момент затопления осталось 5200 тыс. м 3 соснового древостоя, 2600 тыс. м3 лиственницы, 3900 тыс м3 березы и осины, 1300 тыс. м3 ели и пихты. Как было отмечено выше, в 2000 году на основании данных пробных площадей было определено количество оставшейся на корню древесины.
Таблица 2
Запасы леса в ложах водохранилищ некоторых ГЭС на реке Ангаре
на год затопления
Водохранилище Площадь водохранилищ, км2 Лесопокрытая площадь, км2 Ликвидный запас древесины, млн м3 Интенсивность ликвидного запаса, м3 /км2
Братское 5910 3150 36,0 6,0
Усть-Илимское 1870 1300 11,9 6,3
Кроме этого, в 1980-2000 годах также была проведена количественная оценка затопленной на корню древесины. Результаты учета представлены в таблице 3
Таблица 3
Количество затопленной древесины
Древесная порода Количество затопленной древесины, тыс. м3/ %
на момент затопления 1980 г. 2000 г.
Лиственница 2600/100,0 1400/38,0 262,5/10,1
Сосна 5200/100,0 1700/32,7 214,6/4,1
Ель, пихта 1300/100,0 250/19,2 47,0/3,6
Береза, осина 3900/100,0 200/5,1 -
На основании материалов пробных площадей были получены данные первоначального объема затопленной на корню древесины по породам в зависимости от времени эксплуатации водохранилища. Эти данные показывают, что менее всего сохраняются на корню лиственные породы: береза, осина, пихта - через 10 лет они вымываются из почвы. Породы с мощной корневой системой, такие, как сосна и лиственница более длительное время удерживаются в почве (до 60 лет и более).
Для выполнения комплекса работ по очистке акваторий озер и водохранилищ от плавающей и полу-затонувшей древесины и ее сбора предложена полезная модель № 89089 экономичного плавучего участка раскряжевки. Полезная модель относится к лесной промышленности, предназначена для выполнения комплекса работ по очистке акваторий озер и водохранилищ от плавающей и полузатонувшей древесины и ее заготовки. Может найти применение на лесозаготовительных предприятиях, расположенных в районах Братского, Усть-Илимского, Иркутского и подобных водохранилищ. Позволяет выполнять сбор, подъем, обрезку сучьев, раскряжевку, сортировку с использованием технологического оборудования, переработку отходов и транспорт леса. Технический результат заключается в изменении конструкции и возможности получения готовой продукции с использованием технологического оборудования, а также возможности расширенного использования самоходной баржи. Это достигается установкой дополнительного технологического оборудовании на самоходной барже, на носу баржи установлен манипулятор для подъема из воды древесины, а в центре установлен манипулятор с харвестерной головкой, позволяющий вести раскряжевку и частичную сортировку поднятой древесины. Получаемые при этом отходы предлагается перерабатывать на газ для работы всех силовых установок. На рисунке 1 изображен вид сверху, на рисунке 2 - общий вид мобильного комплекса.
Рис. 1. Плавучий участок раскряжевки (вид сверху)
10
Рис. 2. Плавучий участок раскряжевки (общий вид)
Плавучий участок раскряжевки состоит из самоходной баржи 1, роликов 2, на носу баржи установлен манипулятор 3 для подъема леса из воды, а в центре самоходной баржи установлен манипулятор 4 с харвестерной головкой, рубка 10. Вдоль обоих бортов располагаются лесонакопители сортиментов 5 и 6. Слева расположены бункер загрузки 7, рубительная машина 8 и газогенератор 9 . Плавучий участок раскряжевки работает следующим образом: самоходная баржа 1 подходит к стоящему или плавающему лесу, манипулятор 3 по роликам 2 поднимает древесину на носовую часть, после чего манипулятор 4 с харвестерной головкой выполняет раскряжевку и частичную сортировку в лесонакопители сортиментов 5 и 6. Образующиеся отходы предлагается перерабатывать на газ для работы силовых установок, подавая их бункер загрузки 7, рубительную машина 8, и газогенераторную установку 9. После заполнения самоходной баржи в соответствии с ее грузоподъемностью выполняется транспортировка леса до потребителя. Изобретение может применяться при выполнении комплекса работ по сбору, подъему, обрезке сучьев, раскряжевке леса, сортировке и доставке потребителю, очистке акваторий озер и водохранилищ от плавающей и полузато-нувшей древесины, переработке отходов. Ее применение позволит оптимизировать работу лесозаготовительных предприятий в зоне водохранилищ Иркутской области.
Выполненные исследования позволяют формулировать оптимальные технологии лесозаготовки в условиях соблюдения экологических требований для прибрежных лесов и их восстановления. Созданы условия для устойчивого лесопользования в береговой зоне и ложе водохранилища путем обоснований технологии и состава оборудования для освоения и переработки древесины. В результате решена проблема рационального лесопользования в зоне водохранилищ, представлена техника и технологические операции сбора плавающей, затопленной и топляковой древесины. Однако не следует забывать, что сбор плавающей древесины преследует прежде всего экологическую цель, а также эксплуатационно-техническую, судоходную задачу.
Литература
1. Богучанская ГЭС на реке Ангаре: техн. проект. - Т.1. Природные условия. Кн. 3. Инженерногеологические условия. - М.: Гидропроект, 1976.
2. Патякин В.И., Угрюмов Б.И. Экологические и технологические проблемы водо- и лесопользования в условиях водохранилищ. - СПб.: Изд-во ЛТА, 1999. - 56с.
3. Клевицкий М.М. Крутоголов Л.Г., Хуббатуллин В.Л. Ресурсы затонувшей древесины и продукция из топляка // Лесн. пром-ть. - 1991. - №3. - С. 6-7.
4. Пат. на пол. мод. № 89089 Россия, МПК B65G69/20. Экономичный плавучий участок раскряжевки / А.Н. Сухих, В.А. Иванов, Б.И. Угрюмов, А.В. Багинов, М.В. Степанищева, А.В. Иванов, М.В. Данишек; заявитель и патентообладатель БрГУ. - № 2009113309/22; заявл. 09.04.2009, опубл. 27.11.2009.
5. Иванов В.А. Обоснование технологии заготовки и направлений использования древесины, затопленной в ложе водохранилищ: дис. ... канд. техн. наук. - Братск, 2001. - 165 с.
6. Корпачев В.П., Малинин Л.И., Чебых М.М. Методика прогнозирования поступления древесной массы при затоплении и эксплуатации водохранилищ Ангаро-Енисейского региона. // Использование и восстановление ресурсов Ангаро-Енисейского региона. Т. 2: сб. науч. тр. Всесоюз. науч.-практ. конф. - Красноярск, Лесосибирск, 1991. - 107-113.
--------♦-----------
УДК 631.3.004.67 СЮ. Журавлев
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАКТОРА
В статье представлена усовершенствованная методика оценки влияния переменных внешних факторов на энергетические показатели машинно-тракторных агрегатов с использованием тяговой характеристики трактора, оснащенного двигателем постоянной мощности. Получены зависимости для расчета средних значений основных энергетических показателей мобильных агрегатов в зависимости от коэффициента вариации силы тяги на крюке трактора.
Ключевые слова: оценка, эффективность функционирования, математическое ожидание, энергетические показатели, машинно-тракторный агрегат.
S.Yu. Zhuravlyov
ESTIMATION OF THE MOBILE AGRICULTURAL UNIT FUNCTIONING EFFEICENCY WITH USE OF THE TRACTOR TRACTION CHARACTERISTICS
The advanced technique for estimation of the variable external factor influence on power indicators of the machine-tractor units with use of the traction characteristics of the tractor equipped with the constant capacity engine is given in the article. Dependences for calculation of average values of the mobile unit basic power indicators depending on the factor of draft force variation on a tractor hook are received.
Key words: estimation, functioning efficiency, mathematical expectation value, power indicators, machine-tractor unit.
Введение
Непрерывный и вероятностный характер внешних воздействий, порождаемый неоднородностью физико-механических свойств почвы, а также и другими факторами, обусловливает колебания нагрузочного и скоростного режимов работы машинно-тракторных агрегатов (МТА) при выполнении технологических операций. Колебания эксплуатационных режимов работы агрегатов приводят к ухудшению их энергетических, технико-экономических и агротехнических показателей. Разработка новых и совершенствование существующих методов повышения эффективности работы МТА является актуальной на современном этапе развития сельскохозяйственного машиностроения, которое производит энергетические средства и сельскохозяйственные машины, входящие в состав агрегатов, выполняющих технологические операции по возделыванию различных культур на достаточно высоких скоростях.
Целью исследований является совершенствование методики оценки использования МТА с учетом особенностей тяговой характеристики трактора, оснащенного двигателем постоянной мощности (ДПМ).
Для этого необходимо решить следующие задачи:
1. Обосновать возможность использования основных положений существующих методов оценки влияния переменных внешних воздействий на выходные параметры МТА с учетом особенностей двигателя с режимом постоянной мощности.
2. Разработать рекомендации по усовершенствованию методики оценки влияния переменных внешних воздействий на выходные параметры МТА с трактором, оснащенным дПм.
Методы и результаты исследований
Для оценки влияния переменных внешних воздействий на выходные параметры МТА предпочтительно использовать вероятностно-статистический метод (метод функций случайных аргументов), разработанный [1,2].
