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 |   ...   | 3 | 4 ||

Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

-- [ Страница 5 ] --

Валка (валка-пакетирование, валка-обрезка сучьев-раскряжевка) находится во взаимосвязи с трелевкой через оперативные запасы древесины. От объемов (интенсивности м3/смену) пополнения и потребления за­пасов зависит их величина и продолжи­тельность безостановочной работы лесосечных машин. Поэтому параллельно с наблюдениями за работой валочно-пакетирущих машинами, харвестерами были проведены наблюдения за работой трелевочных и сучкорезных машин.

Анализ работы этих машин показал, что характер изменения их сменной производительности аналогичен. При увеличении объемов валки увеличиваются и объемы трелевки или на­оборот. Это указывает на улучшение или ухудшение почвенно-грунтовых и кли­матических условий. Анализ индивидуальной работы каждого оператора по­ка­зал, что, как правило, средняя сменная производительность членов одного звена одинаковая (рис. 14) и различна для отдельных звеньев, т.е. зависит от наличия квалификации и работоспособности рабочих и др. В дальнейшем при проведении обезличенных расчетов, мы убедились в необходимости учета субъективного фактора. Это возможно лишь в том случае, если в качестве исходных данных в конкретных производственных условиях для расчетов будет приниматься среднестатистическая производительность за последние три года.

Анализ соответствия планируемого и фактически отработанного числа дней показывает, что фактически отработанное число дней отличается от планируемого. Проведенные исследования показали, что наиболее устойчиво работают сучкорезные машины, т.к. в 70 % планируе­мое число дней совпадает с фактически отработанным. Для валоч­ных и трелевочных машин, харвестеров это соответствие несколько ниже и находится в пределах 32-35%. Причем отклоне­ния, хотя на их долю и приходится две трети степени несоот­ветствия (у валочно-пакетирующих и трелевочных машин) и одна треть у суч­корезных машин, в большинстве случаев не превышает 9 дней.

В связи с тем, что среднеквадратичное отклонение не превы­шает 9 дней, а планируемое число дней колеблется от 26 до 1, нами предлагается принимать при моделировании процессов пополнения и выработки запасов древесины четыре варианта числа дней с градацией через 2 дня, например: 24; 22; 20; 18. В этом случае мы укладываемся в интервалы наиболее вероятных отклонений. В слу­чае возможной остановки машины заранее будем готовы принять опреде-ленные меры по урегулированию ритмичности транспортно-технологического процесса лесосечных работ.

 Изменение средней сменной-53

 Изменение средней сменной-54

Рис. 14. Изменение средней сменной производительности трелевочных машин операто­ров:

а- первого звена, б- второго звена

В тех случаях, когда необходимо планировать не полный месяц ра­боты какой-либо машины, а только часть, необходимо учитывать при планировании ее коэффициент использования. Напри­мер, тре­буется запланировать не 24 рабочих дня, а 12 дней, тогда коэф­фициент использования данной машины умножаем на 0,5 и т.д. В результате также будет получаться четыре варианта возможных данных, которые будут учитывать вероятность остановки техниче­ских средств.

В шестом разделе приведены рекомендации по практической реализации задач интенсификации транспортно-технологических процессов лесосечных ра­бот. Разработана общая структура рационального управления транспортно-тех­нологическими процессами лесосечных работ и организация работы мастерского

участка с подключением дополнительных машин на отстающих операциях. Дан анализ результатов внедрения разработанных методов рационального управления транспортно-технологическими процессами лесосечных работ. Проведена про­верка адекватности моделей и анализ результатов экспериментирования на моде­лях. Проведенные расчеты показали, что отклонение фактических объемов заготовленной древесины от планируемых не превышает 10 %.

Вычислительный эксперимент расчета режимов работы лесосечных машин, с разработанной нами моделью проводи­лся для различных условий эксплуатации лесосечных машин, с целью определения объемов оперативных запасов и продолжи­тельности работы дополнительных машин, в зависимости от разности между объемами пополнения и выработки запасов, производительнос­ти дополнительных машин, коэффициентов использования машин, сред­него запаса древесины на одном гектаре, числа дней работы в месяц.

Анализ полученных данных показал нам, что объемы оператив­ных запасов изменяются в зависимости от следующих факторов: среднего за­паса древесины на одном гектаре; разности объемов пополнения и потребления запасов и производительности дополнительных машин; продолжительности работы дополнительных машин в зависимости от их производительности, разности объемов пополнения и выработ­ки запасов и числа дней в расчетном (планируемом) месяце.

Анализ результатов экспериментирования показал, что при одних и тех же значениях разности объемов по­полнения и потребления запасов, но при различных средних запасах на гектаре объемы оперативных запасов различны. Чем больше запас древесины на гектаре, тем больше объем оперативных запасов. Зависимость оперативных запасов от среднего запаса на гектаре и числа дней работы дополнительных машин от их производительности и разности между объемами пополнения и потребления запасов линейная.

Абсолютное снижение объема вредных выбросов, например, оксида углерода (СО), выраженное в процентах к общему объему выбросов за весь срок разработки ле­сосеки составляет 9-21%. В то же время для среднего объема хлыста 0,22-0,29 м3 это снижение находится в пределах 20-21%, для среднего объема хлыста 1,1 м3 и более в пределах 8-10%. То есть, для одного и того же объема хлыста значение абсолютного снижения объема вредных вы­бросов изменяется незначительно. А для одного и того же объема производства с увеличением среднего объема хлыста значение абсолютного снижения объ­ема вредных выбросов снижается более чем в 2 раза.

Размер площадей лесных почв, сохраненных от разрушения, при разработке зимних лесосек зависит от количества дней, на которое уменьшится время разработки лесосеки, дневного объема выработки комплекта лесосечных машин и среднего запаса на одном гек­таре.

Анализ результатов показывает, что даже при минимально воз­можном коэффициенте использования сэкономленного времени, площади лесных почв, сохраненных от разрушения, достигают значительных размеров, в среднем от 4 до 10 га. При коэффициенте использования сэкономленного времени равном единице, площадь лесных почв, сохраненных от разрушения, увеличивается в де­сять раз и равняется 40-90 га. Поэтому при разработке летних лесосек есть воз- можность компенсировать вероят­ные простои машин из-за затянувшихся дождей, обеспечить соответствующее увеличение объемов выработки машин на каждой операции отдельным комплек­том машин. Такая организация работы позволяет эксплуатировать лесосечные машины в более сухой период времени, что значительно снижает вредное воз­действие их на почвенный покров.

В седьмом разделе выполнен расчет экономической эффективности вне­дрения методов интенсификации лесосечных работ. Проведенные расчеты показали, что использование рекомендаций позволяет обеспечить объем выработки комплекта машин равный выработке ведущей машины; снизить: удельные капи­тальные вложения на 15-20 руб./м3, эксплуатационные затраты на 12-20%, техногенное воздействие машин на лесные экосистемы только по объему вред­ных выбросов с отработавшими газами примерно на 15-20%.


ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ


1. Предложены новые технологические решения интенсификации лесосечных работ, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики лесозаготовительного производства РФ - математические модели, алгоритмы, программы, методика расчета объемов межоперационных запасов и режимов их создания, пополнения, потребления и выработки при заданных объемах производства.

2. Уточнены основные свойства и характерные особенности осуществления лесозаготовительного производства в современных условиях и установлено, что в настоящее время в лесной промышленности сложилось в основном четыре типа технологических процессов лесозаготовок: технология с заготовкой деревьев, хлыстовая технология, сортиментная технология и технология с углубленной переработкой древесины. Основными особенностями лесосечных работ являются: частая перебазировка машин с одной лесосеки на другую; перебазировка машин осуществляется не всех сразу, а с определенным интервалом; необходимость создания и поддержания на определенном, рассчитанном для конкретных условий уровне запасов деревьев (хлыстов, сортиментов) между каждой парой операций.

3. Выполнен анализ и разработаны технология и организация верхних складов, обеспечивающие получение древесины в виде окоренных сортиментов или пиломатериалов при освоении лесосек с различным уровнем радиоактивного загрязнения.

4. В результате изучения транспортно-технологического процесса лесосечных ра­бот уточнено, что машины и механизмы, выполняющие отдельные операции, объединяются в комплекты машин, которые обеспечивают выполнение всех операций конкретных технологических процессов и представляют собой поточ­ные линии смешанного агрегатирования с гибкими связями. Гибкие связи тех­нологических потоков лесосечных машин обеспечивают межоперационные за­пасы, которые различаются по назначению и месту нахождения. При рассмотрении причинно-следственной связи создания межоперационных запасов установлен многоуровневый их характер. Первая составляющая запасов – страховой запас, вторая - орга­низационный, который является также оперативным (в процессе разработки лесосеки изменяется от страхового уровня до гарантийного или наоборот) и вместе со страховым образуют гарантийный уровень. Страховой запас делится на две составляющие: технологический и технический, который на протяжении разработки всей лесосеки практически остается на одном уровне - неснижаемый и так же как оперативный перемещается (технологически) по мере разработки лесосеки от ее начала до конца, где вырабатывается следующими машинами после перебазировки предыдущих на новую лесосеку.

5. Усовершенствованы математические и имитационные модели для определения обоснованного состава, режимов работы, организации и управления комплектом машин в конкретных природно-производственных условиях, обеспечивающие повышение эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной), отличающиеся 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.

6. Разработаны математические модели количественной оценки работоспособности технологической системы, отличающиеся возможностью рассмотрения технологического процессы лесосечных работ как резервируемой системы. Установлено, что создание и поддержание запасов на рассчитанном для конкретных условий уровне обеспечивает существенное (в 1,86 раза) повышение работоспособности технологического процесса выполнения лесосеч­ных работ.

7. Разработаны имитационные модели перераспределения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку, отличающиеся тем, что дают возможность определить обоснованные режимы, обеспечивающие повышение эффективности использования этих машин.

8. Установлено, что факторы, влияющие на степень воздействия машин на лесные экосистемы, можно разделить на три основные группы: природно-клима-тические; организационно-технологические; конструктивно-производственные. Два последних управляемые. С учетом этого рассмотрены основные вопросы теории и практики и предложены математические и имитационные модели, позволяющие обеспечить и определить объемы снижения техногенного воздействия ле­сосечных машин на ЛЭС.

9. Проведены экспериментальные исследования процессов пополнения и потребления запасов деревьев (хлыстов, сортиментов), анализ статистических данных о работе машин, в результате которого установлено, что одним из наиболее достоверных исходных данных, обеспечивающих получение реальных результатов, позволяющих с достаточной степенью точ­ности прогнозировать режимы работы машин для планируемых в рубку лесосек является производительность машин, которую нужно принимать как среднюю статистическую за последние три года для каждого отдельного месяца проведения работ.

10. Усовершенствованные имитационные модели для определения обоснованного состава, объемов запасов, режимов их создания, пополнения, потребления и выработки; методы организации и управления работой комплектов машин; рекомендации и методическое сопровождение по их использованию внедрены на ряде лесозаготовительных предприятий Кировской и Сверд­ловской областей, Усть-Илимского ЛПК, на лесозаготовках ГУП «Дятьковский лесхоз», ООО «ЛПК Навля» и ООО «Клетнянский лес» Брянской области. Использование данных разработок позволило обеспечить: объем выработки комплекта машин, равный объему выработки ведущей машины; снизить продолжительность разработки лесосеки на 10-30%, себестоимость заготовки древесины на 12-20%, техногенное воздействие машин на ЛЭС на 15-20%.

11. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при чтении лекций по дисциплинам: «Моделирование и организация производственных процессов в лесном комплексе», «Технология лесозаготовок», «Технология и оборудование лесозаготовок»; выполнении практических, курсовых, расчетно-графических работ и в дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальностям 150400 «Машины и оборудование лесного комплекса», 080502 «Экономика и управление на предприятиях», 250201 «Лесное хозяйство», магистров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» в виде учебных пособий, методических разработок и ЭВМ программ в Брянской государственной инженерно-технологической академии.


ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ


Печатные работы, входящие в перечень изданий, рекомендованных

ВАК к публикации при представлении докторских диссертаций

1. Заикин, А.Н. Технологические схемы и оборудование верхних складов на территории лесосек с радиационным загрязнением [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. – 2006. – № 2. – С. 43–48. – (Изв. высш. учеб. заведений).

2. Заикин, А.Н. Модели расчета режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. – 2009. – № 1. – С. 71–77. – (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Заикин, А.Н. Автоматизация расчета режимов работы комплектов машин [Текст] / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов, Е.Г. Изюмова // Вест. Брянского госуд. технич. университета. – 2009. – № 1. – С. 69–74.

4. Особенности производства окоренных сортиментов и пиломатериалов из радиоактивно загрязненной древесины [Текст] / А.Н. Заикин, В.М. Меркелов, Е.А. Памфилов, П.Г. Пыриков // Деревообрабатывающая промышленность. – 2009. – № 3. – С. 6–8.

5. Заикин, А.Н. Влияние оперативного планирования и управления на увеличение объемов выработки и снижение продолжительности лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин // Вестник КрасГАУ. – 2010. – № 1. – С. 12–15.

6. Заикин, А.Н. Организация и последовательность составления маршрута перемещения дополнительных машин [Текст] / А.Н. Заикин, А.Д. Каштенков // Вестник КрасГАУ. – 2010. – № 1. – С. 15–21.

7. Заикин, А.Н. Математическое моделирование режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2010. – № 1. – С. 69–75.

8. Заикин, А.Н. О влиянии межоперационных запасов на работоспособность комплекта лесосечных машин / А.Н. Заикин, Е.А. Памфилов // ИВУЗ «Лесной журнал». – 2010. – № 1. – С. 59–65. – (Изв. высш. учеб. заведений).

9. Заикин, А.Н. Метод автоматизированного расчета режимов работы комплектов лесосечных машин и оборудования [Текст] / А.Н. Заикин, Е.Г. Изюмова // Вестник КрасГАУ. – 2010. – № 2. – С. 3–8.

10. Заикин, А.Н. Моделирование процессов лесозаготовок как основа снижения негативного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы [Текст] / А.Н. Заикин // Лесн. журн. – 2010. – № 2. – С. 72-78. – (Изв. высш. учеб. заведений).

11. Заикин, А.Н. Повышение эффективности работы оборудования для получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе [Текст] / А.Н. Заикин // Деревообрабатывающая промышленность. – 2010. – № 1. – С. 12–13.

12. Заикин, А.Н. Типы запасов и их роль в производственном процессе получения окоренных сортиментов и пиломатериалов на верхнем складе [Текст] / А.Н. Заикин // Деревообрабатывающая промышленность. – 2010. – № 2. – С. 15-17.

Публикации в журналах, сборниках научных трудов,

тезисы докладов на конференциях разного уровня


13. Заикин, А.Н. Сокращение продолжительности разработки лесосеки за счет ма­неврирования численностью или сменностью работы машин [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: матер. междунар. конф. / ВоГТУ. – Вологда, 2008. – С. 47–49.

14. Заикин, А.Н. Факторы, определяющие эффективность технологического процесса и методы повышения объемов выработки комплектов лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Ресурсосберегающие и экологически перспективные технологии и машины лесного комплекса будущего: матер. междунар. научн.-практич. конф., посвящ. 55-летию лесоинженерного факультета Воронежской государственной лесотехнической академии / ВГЛТА. – Воронеж, 2009. – С. 104–109.

15. Заикин, А.Н. Возможные пути повышения эффективности работы комплектов лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Сборник науч. труд. Наука и технологии. Краткие сообщения ХХХ Российской школы по проблемам науки и технологий, посвященная 65-летию Победы. – Екатеринбург. УрО РАН, 2010. В 2 томах. Т. 2. – С. 122-125.

16. Заикин, А.Н. Результаты исследований на математических моделях режимов работы лесосечных машин [Текст] / А.Н. Заикин // Леса России в ХХ1 веке: III–я междунар. научн.-практич. интернет-конф. / СПбЛТА. – Санкт–Петербург, 2010. С. 248-251.

17. Алябьев, В.И. Лесосечные работы планирует ЭВМ [Текст] / В.И. Алябьев, А.Н. Заикин, В.П. Шабалин // Лесная промышленность. – 1983. – № 12. – С. 24-26.

18. Заикин, А.Н. Метод оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. – Брянск: ЦНТИиП, 1984. – № 56-84. – 4 с.

19. Заикин, А.Н. Автоматизация оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. – Брянск: ЦНТИиП, 1985. – № 180-85. – 3 с.

20. Заикин, А.Н. Метод расчета режимов работы лесосечных машин на ЭВМ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. – Брянск: ЦНТИиП, 1985. – № 181-85. – 4 с.

21. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ. Метод расчета режимов работы лесосечных машин на ЭВМ [Текст]: технич. докум. на комплекс за­дач / В.И. Алябьев, А.Н. Заикин, В.М. Захариков, Б.П. Корепанов // Сборник алгоритмов и программ ВНТИЦ от 03.06.1985 № 50850000465. – М.: Госуд. фонд алгоритмов и программ.

22. Заикин, А.Н. Метод оптимального планирования объемов запасов древесины [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. – Брянск: ЦНТИиП, 198

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 





 
© 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.