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:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

-- [ Страница 3 ] --

Анализ таблицы 3 показывает, что на ближайшую перспективу наибольшее распространение получат ТП, обеспечивающие заготовку и вывозку хлыстов и сортиментов. ТП, предусматривающий выработку на лесосеке пиломатериалов в основном применяется в мелких частных лесовладениях за рубежом. В нашей стране он не получил промышленного распространения в связи с отсутствием во-первых, высокопроизводительной техники, способной производить распиловку круглых лесоматериалов в условиях лесосеки, а во-вторых в связи с отсутствием соответствующих технологий. Этот технологический процесс представляет особый интерес при разработке лесосек на радиоактивно загрязненных территориях.

В зону радиационного загрязнения местности попали леса, отнесенные по своему целевому назначению к защитным и эксплуатационным лесам. Общая площадь лесов 15 субъектов РФ составляет 982,6 тыс. га, из них 856,3 тыс. га с плотностью загрязнения цезием-137 от 1 до 5 Ки/км2, 96,6 тыс. га с плотностью загрязнения от 5 до 15 Ки/км2, 27,5 тыс. га с плотностью загрязнения от 15 до 40 Ки/км2 и 2,2 тыс. га с плотностью загрязнения свыше 40 Ки/км2. Заготовку древесины в эксплуатационных лесах ведут в порядке главного и промежуточного пользования. Заготовлен­ная в лесных массивах первой зоны загрязнения древесина может быть использована в промышленных целях после полной очистки бревен от коры. Из лесных массивов второй зоны загрязнения древесина может использоваться в промышленных целях при условии полной очистки бре­вен от коры и снятия двухсантиметрового внешнего слоя. ТП верхних складов в зависимости от применяемого оборудования на валке, трелевке, обрезке сучьев, раскряжевке и первичной обра­ботке может организовываться по нескольким схемам.

Для лесных массивов первой зоны загрязнения радионуклидами можно ре­комендовать следующую организацию работы верхнего склада (рис. 1). Предлагаемые нами схемы и оборудование верхних складов дают возмож­ность с минимальными потерями стволовой древесины заготовить и отгрузить потребителю «чистую» древесину в виде окоренного сырья или готовых пилома­териалов. Для предлагаемых вариантов ТП в настоящее время разработаны и применяются мобильные установки как отечественного, так и зарубежного производства.

Для лесных массивов второй зоны нами разработаны технологические схемы с переработкой сортиментов на шпалы и пиломатериалы (рис. 2).

В лесной промышленности, как и любой другой отрасли материального произ­водства создаются и потребляются различные виды запасов объектов труда. Основной причиной создания запасов признается необходимость предотвращения остановки производственного процесса в случае их недостаточности. Особенности лесозаготовительного производства накладывает свои требования на методы управления запасами. Обзор работ по моделированию и оптимизации технологических процессов лесопромыш­ленного производства показал, что для решения поставленных задач широко используются методы математического и имитационного модели­рования, основанные на статистическом и логическом анализе сущест­вующих технологических процессов с использованием вы­числительной техники и компьютерных технологий.

Вопросам совершенствования техники и оптимизации технологических процессов лесопромышленных предприятий, исследованиям потоков лесоматериалов, транспортных средств, отказов машин и оборудования в лесозаготовительном производстве (ЛП); управления техническим состоянием оборудования посвящены работы В.И. Алябьева, В.В. Амалицкого, Н.Г. Багаева, И.В. Батина, Б.А. Васильева, Д.К. Воеводы, В.С. Ганжи, Н.Т. Гончаренко, Д.Л. Ду­дюка, Б.Г. Залегаллера, Ф.Е. Захаренкова, А.А. Камусина, Н.К. Климушева, Г.А. Комарова, В.К. Курьянова, Ю.В. Лебедева, Ф.В. Пошарникова, А.К. Редькина, В.Г. Рогулина, Ю.А. Садовского, И.В. Турлая, В.Р. Фергина, Ю.А. Ширнина, С.Б. Якимовича и многих других.

В последние десятилетия проблема снижения уровня отрицательного воз­действия лесосечных машин на ЛЭС при сплошных и выборочных рубках стала ключевой не только при проектировании новой техники, но и при организации ее работы. Лесозаготовительное производство находится в непо­средственном соприкосновении с природой. Поэтому учет экологических по­следствий при задании технологических требований в проектировании или вы­боре технологического процесса и комплекта машин – актуальная проблема, еще пока не нашедшая эффективного решения главным образом из-за отсутствия ко­личественных оценок этих последствий.

Концепции научного направления, рассматривающие снижение объемов техногенного воздействия лесосечных машин на окружающую среду, получили раз­витие в трудах Г.М. Анисимова, Ю.Ю. Герасимова, И.В Григорьева, А.А. Гуковой, И.М. Бартенева, А.Н. Жидкова, О.Г. Климова, В.С. Ни­колаевского, В.И. Обыденникова, С.А. Родина, В.С. Сюнева, А.Г. Цыкалова и многих других.

Факторы, влияющие на степень воздействия машин на лесные экосистемы, можно разделить на три основные группы: природно-климатические; организационно-технологические; конструктивно-производственные. Из управляемых факторов наибольший интерес представляют организационно-технологические факторы. Из них в свою очередь расчет режимов работы (расчет объемов запасов и времени их создания, пополнения, потребления и выработки) и организация работы машин по рассчитанным режимам.

Обзор исследований по типам технологических процессов и расчету режимов работы машин в лесозаготовительном производстве, факторов техногенного воздействия лесосечных машин на ЛЭС и путей его снижения позволил выявить следующие нерешенные задачи:

  1. практически отсутствуют рекомендации по организации технологических процессов верхних складов, обеспечивающих получение на лесосеке древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения;
  2. не выработаны четко сформулированные требования к запасам и нет единого определения понятия запаса лесоматериалов, терминологии и классификации запасов лесоматериалов в технологическом процессе лесозаготовок;
  3. для решения задач управления технологическим процессом не разработаны модели расчета режимов (объемов межоперационных запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки) и методы организации работы лесосечных машин, с учетом повышения работоспособности и получения максимальной выработки комплекта машин, минимальных затрат и снижения отрицательного их воздействия на ЛЭС;

5) не разработаны имитационные модели для определения оптимального состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, обеспечивающих повышение эффективности (технологической, технической, экологической, социальной, экономической), а также рекомендации и методическое сопровождение по их использованию на производстве и в учебном процессе.

Во втором разделе уточнены основные особенности лесосечных работ, назначение и классификация запасов и проведен анализ технологической структуры лесосечных работ, как объекта моделирования.

На лесосеках машины и механизмы, выполняющие отдельные операции, объединяются в комплекты машин. При формировании комплектов машин для лесо­сечных работ невоз­можно подобрать их количественный состав, при котором выработка машин на всех операциях при всех условиях была бы равна или пропорциональна. При различных составах комплектов машин их сменный объем выработки равен минимальному объему выработки машин на одной из операций. Про­изводительности машин в течение всего периода их работы не остают­ся по­стоянными, а изменяются. В силу неравномерности осуществления технологических процессов на стыках операций формируются запасы лесоматериалов. Изменения производительностей машин вызывают неравномерности интенсивностей пополнения и потребления за пасов древесины между ними (рис. 3).

 Диаграмма дневной интенсивности-2Рис. 3. Диаграмма дневной интенсивности по­полнения и выработки запасов по месяцам

Запасы лесоматериалов в ЛП играют важную роль своеобразного буфера, сглаживающего неравномерность выполнения смежных техноло­гических операций. Динамика изменения этих операций порой значитель­но отличается друг от друга как по интенсивности, так и по характеру; од­на из них может увеличиваться при снижении другой. Различная динамика технологических процессов на смежных фазах и операциях ЛП определяет необходимость ее учета при решении задач управления запасами лесоматериалов. Как видно из сказанного запасы создаются между смежными операциями, т.е. все они межоперационные.

Межоперационные запасы между отдельными операциями создаются в начале, потребляются и пополняются в течение всего периода, а вырабатываются в конце разработки каждой лесосеки. Они служат для обеспечения зоны безопасной работы, компенсации отклонений фактических объемов и времени поступления сырья на очередную операцию от расчетных значений, а также с целью максимального сокращения простоев машин и оборудования при нарушении производственного цикла из-за погодных, организационных, технических и других причин.

Межоперационные запасы в транспортно-технологических потоках лесозаготовок различаются по назначению и месту нахождения. В связи с тем, что запасы между операциями валка и трелевка, трелевка и обрезка сучьев, обрезка сучьев и погрузка создаются и поддерживаются определенных объемов для конкретных условий и не находятся на одном и том же месте, а «перемещаются» по лесосеке в течение всего периода ее разработки, быстро и вовремя могут начать «работать» при остановке смежных машин, их справедливо назвать – оперативные, технически и технологически перемещаемые. При рассмотрении причинно-следственной связи создания оперативных запасов, нами установлено, что они имеют многоуровневый характер. Первый уровень это страховые запасы, они складываются из технологических (обеспечивающих зону безопасной работы) и технических (обеспечивающих работу машин на следующей операции, когда машины на предыдущей операции, выходят из строя).

Интенсивности создания, пополнения, потребления и выработки запасов могут постоянно изменяться. При этом очень важно наличие или отсутствие взаимодействие этих процессов, одновременность или разновременность их протекания. Для учета данного фактора запасы лесоматериалов подразделяются на активные и пассивные.

Пассивный – не проявляющий деятельности, безучастный, безразличный к окружающей жизни. Зависимый, лишенный самостоятельности. Этот термин в полной мере отвечает сезонным, а также оперативным запасам в части уровня страховых запасов, так как они создаются в начале и вырабатываются в конце освоения лесосеки, и обеспечивают безопасную работу рабочих и бесперебойную работу машин, и готовы к использованию по определенному назначению (периодического пользования). В отличии от сезонных запасов, страховой уровень запасов не находится на одном месте, а постоянно перемещается от начала до конца разрабатываемой лесосеки и качество древесины в связи с этим не меняется, так как продолжительность от создания до потребления составляет максимум 2-3 дня.

С другой стороны термины: активный, деятельный, энергичный, действующий, развивающийся в полной мере соответствуют постоянно действующим оперативным запасам (только в части организационного объема запасов), т.к. они создаются и поддерживаются (пополняются и потребляются) на определенном для конкретных условий уровне в течение всего периода разработки лесосеки.

Рассматривая оперативные запасы между операциями лесосечных работ, мы установили, что они создаются в начале, пополняются и потребляются во время, а вырабатываются в конце разработки лесосеки, то есть по мере разработки лесосеки перемещаются от ее начала к концу, значит они перемещаемые, так как создаются и потребляются в координатах времени и пространства. В связи с тем, что машины и оборудование непосредственно в их перемещении не участвуют, они могут рассматриваться как технологически перемещаемые. Тогда предметы труда, перемещаемые на машинах, могут рассматриваться как технически перемещаемый запас. При исследовании технологических процессов нижнескладских работ и цехов по переработке древесины установлено, что запасы, как правило, или не перемещаются, находятся на определенном, ограниченном по площади месте, или перемещаются различными транспортными средствами. Таким образом, по этому признаку предлагается классифицировать запасы на неперемещаемые и перемещаемыеехнологически перемещаемые и технически перемещаемые).

На основании проведенного анализа запасов можно сделать следующий вывод: все запасы межоперационные; активные и пассивные; между отдельными операциями они многоуровневые; на лесосеке, как правило, технологически или технически перемещаемые; на нижнем складе и в цехах неперемещаемые или технически перемещаемые.

В связи с этим и методика расчета объемов запасов различная. Объем страхового (пассивного) уровня запасов может быть рассчитан по формуле:

ZC= ZТХ + ZТН,

где – ZТХ – уровень технологических запасов, м 3; ZТН - уровень технических запасов, м 3.

Второй уровень это гарантийный запас, который складывается из страхового и оперативного:

ZГ = ZС + ZО,

где ZС – объем страховых запасов, м 3; ZО – объем оперативных запасов, м3.

Или .

Технологический запас ZТХ между операциями валки и трелевки составляет объем древесины, заготовленной с площади, равной по длине и ширине зоне безопасной ра­боты и может быть рассчитан по формуле:

,

где L, B - длина и ширина зоны безопасной работы (разрабатываемой ленты), м; Qср - средний ликвидный запас древесины на га, м3/ га;

при L = 50 - 250 м; B = 50 м, ZТН = (0,25 - 1,25 ) Qс р.

Объем технологического запаса между операциями трелевки и обрез­ки сучьев, обрезки сучьев и погрузки должен обеспечивать маневрен­ную и безопасную работу технических средств и рабочих и будет прямо пропорцио­нален производительности, например, сучкорезных и по­грузочных машин и времени, за которое этот запас будет выработан:

,

где Псм - сменная производительность сучкорезной или пог рузоч­ной машины, м3/см; Тсм - число смен, за которое будет выработан объем технологического запаса.

Объем технического уровня запасов можно определить, рассмотрев простейшую линию, состоящую из двух технических средств (ТС), производительности которых в единицу времени соответственно равны П1 и П2, а коэффициенты технической готовности Ктг1 и Ктг2. Продолжительность простоя в единицу времени их будет соответственно равна:

Tпр1 = 1 – Ктг1; Тпр2=1- Ктг2,

тогда продолжительность наложенных простоев в единицу времени двух смежных ТС составит:

ТпрН= Tпр1 + Тпр2 =1 – Ктг 1 + 1- Ктг2=2 – (Ктг1+ Ктг2),

а объем технического уровня запасов необходимых для бесперебойной работы ТС в течение смены можно определить по формуле:

ZТН =Пi max * ТпрН *Тсм= Пi max* [2 – (Ктг1+ Ктг2)]* Тсм.

Величина оперативного объема запасов должна создаваться и поддерживаться на определенном, рассчитанном для конкретных условий уровне, гарантирующем бесперебойную работу машин. Работа ТС должна организовываться, исходя из условий управления запасами.

Комплекты лесосечных машин, обеспечивающие выполнение всех опера­ций конкретных технологических процессов, представляют собой поточные ли­нии. Схемы поточных линий могут отвечать линиям со смешанным агрегатиро­ванием с гибкими связями (рис. 4). Характер схем комплектов машин и вид их связи обуславливает наличие запасов древесины между операциями, их назначе­ние и размещение.

На основании проведенного анализа рисунка 4 можно сделать вывод, что схему по­полнения и потребления оперативных запасов в общем виде можно представить как схему смешанного агрегатирования (рис. 5), когда запас пополняют и потребляют по нескольку машин. Это заключение будет справедливо и для других вариантов, т.к. n и m могут принимать значения целых чисел (n=1,2,3,…., N ) и (m=1,2,3,…, M). На основании этой модели с учетом особенности каждой опе­рации можно анализировать процессы по­полнения и потребления оперативных запа­сов между всеми операциями лесосечных работ.

Эту графическую модель используем для построения аналитических моделей определения объемов гарантийного уровня запасов и режимов их пополнения и потребления между парой операций ТП.

В третьем разделе предложена общая постановка интенсификации произ­водственных процессов лесосечных работ, определены условия и разработаны: усовершенствованные математические модели расчета объемов оперативных запасов, продолжительности расчетного периода при заданных объемах запасов, времени их по­полнения и потребления, рационального управления дополнительными машинами, а также модели для определения снижения объемов техногенного воздействия лесо­сечных машин на ЛЭС.

Задача управления запасами может решать экономические, технологические, технические, экологические и другие вопросы и заключается в поддержании величины оперативных запасов на таком уровне , других параметров управления такими , при которых некоторые показатели эффективности Rк (к = 1,2,3,...,к) будут поддерживаться на минимальном или максимальном уровне, т.е.

.

Проведенные нами исследования показали, что, как правило, возможны два варианта несоответствия объемов выработки машин на смежных операциях. Первый, когда объем выработки машин на предыдущей i-й операции больше, чем на следующей s-й (Qmax > QS) и второй, когда объем выработки машин на предыдущей i-й операции меньше, чем на следующей s-й (Qi < Qmax). Для выравнивания объемов выработки на смежных операциях необходимо на два – три основных комплекта машин иметь комплект дополнительных машин: на валке, обрезке сучьев и раскряжевке - бензиномоторную пилу, на трелевке - чокерный трелевочный трактор. Этот комплект необходимо иметь на лесосеке и потому, что по своим техническим возможностям лесозаготовительные машины не могут освоить около 5% древостоя. При малых объемах заготовок одним из основных трелевочных тракторов должен быть чокерный, а дополнительной только бензопила.

Гра­фическая модель создания, пополнения, потребления и выработки объемов оперативных запасов для этих случаев с учетом подключения дополнительных машин или (и) увеличения числа смен работы основных машин в конце расчетного ме­сяца будет иметь следующий вид (рис. 6).



Pages:     | 1 | 2 || 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.