авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

-- [ Страница 1 ] --




На правах рукописи





Заикин Анатолий Николаевич








СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕОРИИ, МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ

ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ




05.21.01 Технология и машины лесозаготовок и

лесного хозяйства






Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук















Брянск - 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

выс­шего профессионального образования «Брянская государственная

инженерно-технологическая академия» (ГОУ ВПО БГИТА)

Научный консультант Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор,

Памфилов Евгений Анатольевич

Официальные оппоненты: Лауреат премии Правительства РФ,

Заслуженный работник Высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор

Пошарников Феликс Владимирович

Заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН,

доктор технических наук, профессор

Редькин Анатоли Константинович

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Ширнин Юрий Александрович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургская лесотехническая академия»

(194018, г. Санкт-Петербург,

Институтский переулок, 5, СПбЛТА)

Защита диссертации состоится «26» ноября 2010 года в 10 час на заседа­нии диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседания – аудитория 240)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА).

Автореферат размещен на официальном сайте академии:

E-mail: vglta@vgalta.vm/ru

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета Скрыпников А.В.



ВВЕДЕНИЕ


Актуальность проблемы. Лесозаготовки в нашей стране выполняются в различных природно-производственных условиях предприятиями с разной формой собственности. В зависимости от производственных условий и применяемого оборудования технологический процесс может выполняться с заготовкой и вывозкой хлыстов, сортиментов, пиломатериалов и щепы, а на территориях лесосек с радиоактивным загрязнением – окоренных сортиментов или пиломатериалов. Для осуществления перечисленных технологических процессов разрабатываются и выпускаются различные машины и оборудование, имеющие одно - и многофункциональное назначение.

Полное использование производственных возможно­стей машин в значительной степени обуславливается со­ответствием их конструктивных особенностей и парамет­ров организации работы, конкретными производствен­ными условиями. Это соответствие может быть достигнуто в результате выполненных технологи­ческих расчетов при конкретном учете имеющегося парка и численности лесосечных машин, объемов межоперационных запасов древесины, режимов их создания, пополнения, потребления и выработки, обеспечивающих интенсификацию лесосечных работ и снижение отрицательного воздействия машин на лесные экосистемы, а также технико-экономических показателей комплектов машин.

Комплект лесосечных машин представляет собой техно­логическую систему, находящуюся под воздействием окружающей среды и под действием соответствующих нормативным условиям рабочих процессов, протекающих в оборудовании. В процессе эксплуатации такая система неиз­бежно теряет свое на­чальное качество, переходя в неработоспособное состояние, при котором значение хотя бы одного параметра качества изготавливаемой продук­ции, производи­тельности, стоимости затрат не соответствует тре­бованиям, установленным в нормативно-технологической доку­ментации. Восстановить исходное состояние возможно с помощью различных управляемых воздействий. Повысить надежность работы технологиче­ской системы лесосечных работ можно путем рациональной периодичности и объема технического обслуживания и ремонта машин и оборудования, а также назначения обоснованных режимов функционирования машин (обоснованных объемов запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки). Режимы функционирования машин должны обеспечивать требуемые сроки, качество и объемы выполняемых работ. При этом производительность комплекта машин и оборудования, их численность должны устанавливаться (подбираться) по максимальной выработке ведущей машины при минимальных удельных затратах, снижении продолжительности разработки лесосеки и техногенного воздействия машин на лесные экосистемы, а при работе в районах с радиоактивным загрязнением с учетом исключения возможности облучения рабочих. Необходимость сочетания отмеченных способов повы­шения надежности комплектов машин вызвана тем, что при любых, в том числе и обоснованных режимах, сроки и качество работ меняются в зависи­мости от измене­ния технического состояния машин.

Отсутствие до настоящего времени надежной методики расчета режимов работы лесосечных машин, отвечающей этим требованиям, обуславливает актуаль­ность исследований в этом направлении. Решение данной проблемы позволяет получить систему показателей для выбора обоснованных про­ектных решений по оперативному планированию и управлению режимами ра­боты лесосечных машин адекватных реальным условиям эксплуатации. Наличие обоснованных режимов работы машин для конкретных природно-производст­венных условий позволяет организовать эффективную работу комплектов машин. Такая организация работ дает возможность обеспечить мак­симальный объем выработки комплекта машин, снизить сроки разработки ле­сосек и техногенное воздействие машин на лесные экосистемы (ЛЭС), а также себестои­мость, металлоемкость, энергоемкость, а при разработке лесосек на территориях с радиоактивным загрязнением позволяет исключить возможность облучения рабочих.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технической про­блемы «Разработка и внедрение автоматизированных систем оперативного пла­нирования и управления лесозаготовительными предприятиями» по темам: «Разработка и внедрение комплекса расчетно-оптимизационных задач оперативного управления лесосечными работами»; «Оп­тимальное управление лесозаготовительным процессом», регистрационный номер 01830075400; «Разработка автоматизированной системы оперативного планирова­ния лесосечных работ», регистрационный номер 01860011632; «Разработка теоретиче­ских основ технолого-экологической оценки лесных машин», регистрационный номер 01.2.00703909.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в обеспечении повышения эффективности (технологической, технической, экономической, экологической и социальной) функционирования комплектов лесосечных машин в изменяющихся природно-производственных условиях, на основе совершенствования теории и практики выполнения лесосечных работ, разработки методического сопровождения использования выработанных рекомендаций.

Для достижения поставленной цели осуществлялось решение следующих задач:

- уточнение основных свойств и характерных особенностей осуществления лесозаготовительного производства в современных условиях;

- проведение анализа и разработка технологии и организации верхних складов, обеспечивающих получение на лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения;

- изучение транспортно-технологического процесса лесосечных ра­бот и уточнение основных технологических схем компоновки лесосечных машин, характера их взаимодействия на смежных операциях, назначения, расположения, особенностей создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных запасов;

- совершенствование математических моделей, с целью определения не только гарантийных объемов запасов, но и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки с учетом максимальной выработки комплекта машин при минимума денежных затрат;

- определение влияния запасов на работоспособность технологических систем лесосечных работ;

- разработки математических моделей для определения объемов снижения техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС;

- совершенствование и внедрение имитационных моделей для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, как с учетом, так и без учета техногенного воздействия машин на ЛЭС, обеспечивающих повышение эффективности, отличающихся тем, что позволяют рассчитать объемы запасов и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки для различных комплектов машин на весь период разработки лесосеки при заданных объемах работ; рекомендаций и методического сопровождения по их использованию на производстве и в учебном процессе;

- разработки имитационных моделей перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин;

- выполнение экспериментальных исследований процессов пополнения и потребления запасов деревьев (хлыстов, сортиментов), анализа статистических данных о работе машин для уточнения достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов моделирования, позволяющих с достаточной степенью точ­ности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования выбран технологический процесс лесосечных работ в изменяющихся природно-производственных условиях. Предметом исследования являются теория, методы и модели интенсификации работы лесосечных машин.

Методология выполнения работы основывается на использовании статистического анализа, методов исследования операций, аналитических методов и имитационного моделирования. Они основаны на результатах исследований лесозаготовительного производства и особенностей его осуществления в различных природно-производственных условиях.

Научная новизна. Научной новизной обладают:

- технологические решения интенсификации лесосечных работ, отличающиеся учетом технологических, технических, экономических, экологических и социальных факторов;

- технология и организация работы верхних складов, отличающиеся учетом уровня радиоактивного загрязнения лесосек;

- технологические режимы создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов, отличающиеся учетом резервирования машинного парка;

- математические модели процессов лесосечных работ, отличающиеся учетом изменяющихся природно-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях;

- аналитические зависимости количественной оценки работоспособности технологического процесса лесосечных работ, отличающиеся их описанием как резервируемой системы;

- аналитические зависимости расчета режимов работы лесосечных машин, отличающиеся учетом техногенного воздействия машин на лесные экосистемы;

- имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся обоснованием режимов работы этих машин для конкретной лесосеки;

- имитационные модели обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, отличающиеся учетом максимальной выработки ведущей машины и перспективного объема производства на годовой расчетной лесосеке;

- методика определения исходных данных для моделирования процессов лесосечных работ, отличающаяся прогнозированием режимов работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

Значимость для теории заключается в технологических решениях интенсификации лесосечных работ, отличающиеся учетом технологических, технических, экономических, экологических и социальных факторов; технологии и организации работы верхних складов, отличающихся учетом уровня радиоактивного загрязнения лесосек; технологических режимах создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных, (многоуровневых перемещаемых) запасов, отличающиеся учетом резервирования машинного парка; математических моделях процессов лесосечных работ, отличающихся учетом изменяющихся природно-производственных условий, максимальной выработки ведущей машины и изменением численности и сменности работы машин на отстающих операциях; аналитических зависимостях количественной оценки работоспособности технологического процесса лесосечных работ, отличающихся их описанием как резервируемой системы; аналитических зависимостях расчета режимов работы лесосечных машин, отличающихся учетом техногенного воздействия машин на лесные экосистемы; имитационных моделях обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, отличающихся учетом максимальной выработки ведущей машины и перспективного объема производства на годовой расчетной лесосеке; имитационных моделях перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающихся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин; методике определения исходных данных для моделирования процессов лесосечных работ, отличающийся прогнозированием режимов работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

Значимость для практики состоит в улучшении организации работы лесосечных машин, обеспечивающей повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной); в обосновании технологических схем верхних складов, обеспечивающих получение на лесосеках окоренных сортиментов и пиломатериалов с минимизацией радиационного воздействия на работников в условиях радиоактивного загрязнения лесосек; в обосновании метода и подтверждении необходимости создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов лесоматериалов в технологических процессах лесосечных работ, гарантирующих бесперебойную работу машин на смежных операциях; в методике планирования и управления режимами создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов лесоматериалов в технологических процессах лесосечных работ, обеспечивающей увеличение объема выработки машин на смежных операциях за счет увеличения численности и сменности работы машин на отстающей операции; в методике количественной оценки работоспособности технологической системы, позволяющей получить обоснованные параметры её функционирования; в установленных режимах взаимодействия лесосечных машин комплекта между собой с возможностью перераспределения дополнительных машин по лесосекам, позволяющих увеличить объемы выработки комплекта лесосечных машин до выработки ведущей ма­шины комплекта и повысить эффективность использования дополнительных машин; в обоснованных режимах работы комплектов лесосечных машин в заданных природно-производственных условиях на основе среднестатистических данных, позволяющих сократить продолжительность разработки лесосек и снизить негативное воздействие маши на лесные экосистемы; в разработанных ЭВМ программах, реализующих модели обоснования состава и режимов работы комплектов лесосечных машин в конкретных природно-производственных условиях, перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, которые позволяют рассчитать объемы и режимы создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов; обоснованную численность и сменность работы лесосечных машин на отстающих операциях в автоматизированной системе технологической подготовки производства лесозаготовок как с учетом, так и без учета техногенного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы; в предложенной методике определения достоверных данных по процессам лесосечных работ, позволяющей с высокой точностью прогнозировать режимы работы лесосечных машин для планируемых в рубку лесосек.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования транспортно-технологических процессов выполнения лесосечных работ.

2. Технология и организация верхних складов, обеспечивающие получение на лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения.

3. Уточненная классификация, назначение, расположение, особенности создания, пополнения, потребления и выработки межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов.

4. Усовершенствованные математические модели, отличающиеся тем, что позволяют рассчитать не только объемы межоперационных (многоуровневых перемещаемых) запасов, но и режимы их создания, пополнения, потребления и выработки в изменяющихся природно-производственных условиях и обеспечивающие объем выработки комплекта машин равный объему выработки ведущей машины комплекта за счет увеличения численности и (или) сменности работы машин на отстающих операциях.

5. Математические модели количественной оценки работоспособности технологической системы, отличающиеся возможностью рассмотрения технологического процесса лесосечных работ как резервируемой системы.

6. Математические модели расчета режимов работы лесосечных машин, отличающиеся возможностью количественной оценки техногенного воздействия машин на ЛЭС.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.