авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< 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 | 3 ||

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального ...»

-- [ Страница 4 ] --

При рассмотрении задачи уплотнения почвы под действием динами ческих и статических сил на первый план выходят проблемы определения частотных характеристик колебательного процесса, а именно скорости ко лебаний z (t ), поскольку с квадратом этой величины связаны как кинети & ческая энергия динамического воздействия, так и возникающие напряже ния динамического удара движителя по почве.

Система дифференциальных уравнений, описывающая линейные вертикальные и продольно-угловые колебания подрессоренного трактора сводится посредством преобразований Лапласа к решению системы ли нейных алгебраических уравнений относительно комплексной переменной s = + i, где – собственная частота динамической системы. Таким образом Лапласово изображение L скорости вертикальных колебаний z (t ) & дает в комплексных переменных величину:

z (s ) = L[z (t )], & & (5.30) которая связана с изображением величины вертикальных колебаний сле дующим соотношением:

z (s ) = z (s ) s.

& (5.31) Изображение скорости линейных вертикальных колебаний представ ляет собой произведение передаточной функции скорости W(s) на изобра жение F(s) функции воздействия f(t). Для симметричной подрессоренной системы передаточная функция равна:

2n (µ s + mi ) c i =1 i W z (s ) = m p s 2 + a1 s + a 2, (5.32) 2n e is где: c = ;

тр – подрессоренная суммарная масса трактора и части i = 2n 6 2n 1 1 1 m µi = µ i ;

а1 = а1 = mi = пачки;

.

i mp mp mp mp i =1 i =1 i =1 i = Принимаем синусоидальное внешнее воздействие в виде:

f (t ) = H sin1t, (5.33) где: Н – максимальная амплитуда отклонения профиля дороги от условной горизонтальной плоскости, проведенной через самую низкую точку про филя;

1 – частота внешнего воздействия (вынужденных колебаний) про филя дороги. Тогда изображения этого воздействия определяется как:

F (s ) = H. (5.34) s + В конечном итоге с учетом выражений (5.32), (5.33) и (5.34) получим соотношение для определения z (s ) :

& 2n (µ s + mi ) cH 1 i z (s ) = i = & m p s + 1 s 2 + a1s + a2. (5.35) 2 Для перехода от передаточной функции к частотной характеристике достаточно принять s = i. Вещественная часть комплексного выраже ния (5.35) будет являться действительной амплитудно-частотной характе ристикой скорости вертикальных колебаний, которую обозначим как Az& (i ) :

H1 2 K + C Az& (i ) = M + N, (5.36) 2 mp где: К, С, М и N – коэффициенты, определяемые из следующих соот ношений:

[ ] 2n К = mi sin ( i ) µ i 2 cos( i ) ;

i = [ ] 2n C = mi cos( i ) µ i 2 sin ( i ) ;

(5.37) i = ( )( ) M = 12 2 a 2 2 ;

= ( )a.

N 1 Рис. 5.24. Зависимость относительной амплитуды скорости вертикальных колебаний от - относительной частоты (mi=100кГ/см;

µi=3000 кГс/м): – =1 м/с;

2 – =2 м/с;

3 – =4 м/с На рис. 5.24 представлены зависимости относительной амплитуды Аz& = Az& H от относительной частоты 1 при различной скорости движения трактора и значениях параметров осей l1=1,5 м;

l2=0,5 м;

l3=4, м. Как видно из рис. 5.24 с ростом скорости движения в резонансной об ласти динамические характеристики колебательных процессов резко сни жаются (более чем в два раза). Безразмерная величина Аz в статистиче & ской динамике сельскохозяйственных машин получила название коэффи циента демпфирования, поскольку оптимальный подбор собственных ко лебаний системы по отношению к вынужденным позволяет в 5…7 раз сни зить амплитуду скорости, т.е. снизить силовое динамическое воздействие на почву. В этом смысле величина Аz несет нагрузку и коэффициента ди & намического усиления скорости амплитудных колебаний системы.

На рис. 5.25 приведены зависимости относительной амплитуды от жесткости рессор (а) и сопротивления амортизаторов (б) в дорезонансной (1) и зарезонансной (2) областях. Как следует из результатов расчетов (рис.

5.25 а) при постоянном сопротивлении амортизаторов т=150…400кГ/см относительная амплитуда Аz сохраняет практически постоянное значение & 0,85…0,9 в дорезонансной области, тогда как в зарезонансной она снижа ется в 3…4 раза до значений 0,2…0,4. при постоянной жесткости рессор т=100 кГ/см влияние сопротивления амортизаторов свидетельствует о том, что в дорезонансной области с достижением µ величин более кГс/см относительная ампитуда Аz превышает значение 1 и далее возрас & тает по логарифмическому закону. В зарезонансной области также наблю дается логарифмическое изменение величины Аz, но в меньшем диапазо & не значений 0,5…1. Данный вывод совпадает с выводом о том, что аморти заторы оказывают наибольшее влияние на амплитудные значения скоро стей чем жесткость рессор, причем чем больше сопротивление амортиза торов, тем выше наблюдается амплитудно-частотная характеристика как в дорезонансной так и зарезонансной областях. В пределе при ам плитудная частотная характеристика стремится к постоянному значению, Сµ равному тр.

Динамические напряжения д на границе раздела «грунтозацеп почвогрунт» по сравнению со статическими нагрузками с определим че рез соотношение соответствующих акустических жесткостей с учетом ко эффициента динамического усиления:

(1 + A ) д = c, (5.38) 1 & z 1+ где: 1 – акустическая жесткость материала грунтозацепа, равная 1,2· т/м2·с;

2 – акустическая жесткость грунта, равная 0,8·800 т/м2·с, т.е. коэф фициент акустического преломления: k = 1 =0,615.

1+ Рис. 5.25. Зависимость амплитуды скорости от жесткости рессор и сопро тивления амортизаторов: 1, 2 – расчетные кривые;

3 – полиноминальная аппроксимация;

4 – логарифмическая аппроксимация Статическое давление с из уравнения предельного равновесия опре делим как:

(G + Q ) f с =, (5.39) F где: f1 – коэффициент сопротивления качению, равный 0,1…0,4;

F – сум марная площадь грунтозацепов, равная 0,24 м2 при шести нагруженных грунтозацепах. При суммарной силе тяжести в 190 кН расчетное давление с составляет 79 кПа.

Рис. 5.26 Схема нагружения вязкопластичного почвогрунта:

а)диаграммы динамической (1) и статической (2) сжимаемости и разгрузки (3, 4);

б) элемент среды с пружинами динамического (1) и статического сжатия и демпфером (3) Переходя к рассмотрению процессов уплотнения вязкопластического почвогрунта под действием динамических нагрузок отметим, что дефор мации будут протекать не мгновенно, а в течение короткого, но конечно го периода времени. Перестройка структуры среды, именуемая в механике грунтов переупаковкой, представляет собой сложный внутренний и меж кристаллический процесс переукладки зерен, а при построении модели ди намической сжимаемости принимается, что существуют две диаграммы сжатия – динамическая (при которой скорость деформации ) и ста & тическая (при которой 0 ). Динамической диаграмме соответствует & сжатие пружины 1, а статической диаграмме – совокупное сжатие обеих пружин в рамках модели Фойгта. Разгрузка среды происходит по другим законам, причем после ударного сжатия за фронтом волны напряжения может происходить как непрерывный рост, так и убывание напряжений. В первом случае деформация, а значит и уплотнение почвы, будет возрастать вследствие дополнительного сжатия среды и переупаковки зерен грунта.

Во втором случае одновременно происходит как снижение деформации, за счет разгрузки, так и ее рост в ходе переупаковки. Деформация 1 соответ ствует динамической сжимаемости, а 1 – статической, т.е. деформация элемента среды определяется как сумма = 1 + 2. Относительное уплот нение почвы =, где – начальная плотность, связано с деформаци ей следующим соотношением:

= +1. (5.40) Таким образом, в силу линейного характера связи относительной плотности и деформаций будем считать, что величина уплотнения = д + с, т.е. представляет собой сумму величин динамического и ста тического уплотнений. При ударном сжатии деформация почвогрунта определяется только кривой динамического сжатия, так как деформация не возникает. Отмеченные особенности динамической сжимаемости поч вогрунтов в общей постановке представляют значительные математиче ские трудности, в связи с чем на первом этапе исследований упростим мо дель исследуемого явления.

Принимая в первом приближении линейный характер зависимостей нагружения:

д = Ед, с = Ес, (5.41) где: Ед и Ес – соответственно динамический и статический модули дефор мации (первый по отношению ко второму возрастает в 2…7 раз, что уста навливается экспериментально), не учитывая на данном этапе исследова ний влияние эффекта разгрузки, определим величину относительного ди намического уплотнения почвогрунта д как:

д д = + 1. (5.42) Ед На рис. 5.27. приведены данные зависимости д ( ) при различных скоростях движения трактора, которые указывают на существенное изме нение характера уплотнения почвы по мере приближения динамической системы к состоянию резонанса. До и после этого состояния уплотнение почвы за счет одномоментной ударной нагрузки не выходит за границы значений 1,1…1,2. Этот результат объясняется тем, что несмотря на высо кую амплитуду динамических напряжений по сравнению со статическими напряжениями более крутой наклон первой диаграммы обуславливает раз витие меньших значений деформации. В то же время, более низкие стати ческие напряжения, следуя второй диаграмме обеспечат развитие больших по величине деформаций.

Рис. 5.27 Зависимость динамического уплотнения почвы от относительной частоты колебаний: 1 – =1 м/с;

2 – =2 м/с;

3 – =3 м/с Таким образом будем считать, что практически мгновенно (в тече нии нескольких милисекунд) грунт уплотняется под действием ударной нагрузки, достигая экстремального уплотнения в зоне резонанса, после че го за фронтом динамического сжатия (в течение более длительного перио да, достигающего 100…300 милисекунд) происходит дальнейшее уплотне ние грунта в режиме статической нагрузки. Учитывая результаты исследо ваний статического режима уплотнения почвогрунта и при этом характера его уплотнения с ростом количества числа (циклов) проходов трелевочной системы (N), определим соотношение для оценки суммарной величины от носительного уплотнения грунта в виде:

( ) 2,15bqv 1 (1 + lg N ), = д + (5.43) Ec H c где: b=0,08 м – ширина грунтозацепа;

qv=160 кПа – максимальное давление трактора при полном погружении грунтозацепа на глубину 0,13 м;

Нс=0,3…0,4 м – величина зоны распространения деформаций;

- коэффи циент Пуассона.

На рис. 5.28 представлены результаты расчетов по выявлению харак тера уплотнения почвы с ростом цикличности в до- и зарезонансной облас тях. Как видно, основной задачей управления динамикой процессов транс портировки леса с точки зрения воздействия на почвогрунт является такой подбор характеристик – скорости движения, жесткости рессор и сопротив ления амортизаторов, которые с учетом профиля волока позволяют избе жать достижения резонансных состояний динамической системы, характер развития процесса деформации почвы отражают данные рис. 5.29, которые иллюстрируют основной вывод данного исследований о существенном влиянии режима резонанса на переуплотнение почвогрунта по мере разви тия циклических нагрузок.

Рис. 5.28. Зависимость уплотнения почвогрунта от относительной частоты:

1, 2, 3, 4, 5 – циклы проходов трелевочной системы Рис. 5.29 Формирование зон уплотнений в зависимости от частоты колеба ний и цикличности проходов Основываясь на полученных результатах расширим область иссле дований и поставим следующую динамическую задачу для изучения ко лебаний трелевочной системы, приведенной на рис.

5.30. Двухосный трак тор массой тТ=14670 кг транспортирует пачку леса массой до тП=6000 кг, т.е. масса тС системы достигает 20670 кг, которая считается сосредоточен ной в центре масс (ц.м.). На рис. 5.30 приняты следующие обозначения и величины: Сш - коэффициент радиальной жесткости шин, равный кН/м, µш - коэффициент вязкого трения шин, равный 150 Нс/см, СГ, µГ - со ответственно коэффициенты жесткости (упругости) и вязкого трения грун 1 та, значения которых определим ниже, Jпр - момент инер = + С С СГ Г Г ции системы в продольной плоскости, равный 110000 кг·м2, Jпо - момент инерции системы в поперечной плоскости, равный 5000 кг·м2, qi - вспомо гательные координаты, связанные с профилем дороги, а именно, с переме щениями Yi, на которые сместятся шины при наезде на неровности, при этом центр масс сместится на величину Z.

Рис. 5.30 Схема колебаний двухосного трактора: в продольной (а) и попе речной (б) плоскостях Профиль дороги как случайная величина задается корреляционной функцией воздействия R(i) с учетом дисперсии высоты неровностей Dн, см2:

R( i ) = Dн ( i ) = Dн e i cos i, (5.44) где:, - эмпирические коэффициенты;

i = t i t1 - время запаздывания при наезде i - того колеса на неровность по сравнению с наездом первого (l l ) колеса, т.е. i = 1 i, где: li - обозначает удаленность осей от центра масс системы, движущейся со скоростью.

В такой постановке дифференциальные уравнения вертикальных (Z), продольно-угловых () и поперечных () колебаний линейной динамиче ской системы примут вид:

&& + a Z + a Z = 1 µ Y + C Y 2n 2n & & ш i Z 1 2 шi mC i =1 i = 1 2n 2n µ ш liYi + C ш liYi, & + b1 + b2 = & & & (5.45) J ПР i =1 i = 1 2n & + C l Y 2n µ ш li Yi & + C1& + C 2 = ш i i & J по i =1 i = 2nµ ш µ µ 2n C 2n 2n 2nCш b1 = ш li2, b2 = ш li2, С1 = ш l a1 =, a2 = где:,, i mC mC J ПР i =1 J ПР i =1 J по i = Cш 2 n li ;

п=2.

С2 = J по i = Умножая обе части выражения (5.45) на e-st, где s - комплексное чис ло, и интегрируя от 0 до перейдем с помощью преобразований Лапласа от системы дифференциальных к системе алгебраических уравнений отно сительно трех передаточных функций WZ(s), W(s) и W(s) от поверхности движения к шинам 2n (µ ш s + Cш ) e s i WZ (s ) = i = ( ), (5.46) mC s + a1s + a 2n (µ ш s + Cш ) li e s i W (s ) = i = ( ), (5.47) J ПР s + b1 s + b 2n (µ ш s + Cш ) li e s i W (s ) = i = ( ), (5.48) J по s + С1 s + С Для определения амплитудных частотных характеристик системы примем в (5.46)-(5.48) s=i, где - частота колебаний, с-1, а i - мнимая единица. В результате получим:

2n 2n 2n 2n Cш cos i + µ ш sin i + i µ ш cos i Cш sin i WZ (i ) = i =1 = i =1 i =1 i = [( ] ) mC a2 + ia (5.49) K + iC Z Z =, ( ) mC µ + iN Z Z 2n 2n 2n 2n C ш li cos i + µ ш li sin i + i µ ш l i cos i C ш sin i W (i ) = i =1 = i =1 i =1 i = [( ] ) J ПР b2 + ib (5.50) K + iC =, ( ) J ПР µ + iN 2n 2n 2n 2n Cш l i cos i + µ ш li sin i + i µ ш li cos i Cш sin i W (i ) = i =1 = i =1 i =1 i = [( ] ) J по С 2 + iС (5.51) K + iC =.

( ) J по µ + iN Амплитудные частотные характеристики - вертикальные AZ, про дольно-угловые A и поперечные А- представляют собой модули WZ (i ), W (i ) и W (i ), т.е.:

(K ) + (C ) (K ) + (C ) 2 (K ) + (C ) 2 Z2 Z 1 ;

A = ;

A =. (5.52) AZ = (µ ) + (N ) (µ ) + (N ) (µ ) + (N ) 2 2 2 Z2 Z2 J ПР J по mC Допустим, что на лесосеке имеются два различных волока с извест ными продольными и поперечными профилями, которые определяют спектральную плотность S() микронеровностей:

2 ( 2 + 2 + 2 ) S ( ) = Dн 2. (5.53) 4 + 2( 2 2 ) 2 + ( 2 + 2 ) Параметры профиля трелевочных волоков Dн, см Волок, 1/с, 1/с Продольный профиль 1 0,72 1,30 17, 2 0,57 1,04 60, Поперечный профиль 1 0,98 2,31 30, 2 0,81 1,98 16, На рис. 5.31 приведены результаты определения S() для первого волока в поперечной (1) и продольной (2) плоскостях при скорости движе ния =1м/с.

Рис. 5.31 Спектральные плотности микронеровностей в различных плоско стях С помощью соотношений (5.52) вычисляем AZ, A, А и находим спектральные плотности S m ( ), S m ( ), S m ( ) колебаний системы соответст Z венно вертикальные, продольно-угловые и поперечные:

S m ( ) = S ( )AZ ;

S m ( ) = S ( )A ;

S m ( ) = S ( )A (5.54) Z На рис. 5.32 представлены результаты расчетов спектральных плот ностей колебаний в двух плоскостях для первого и второго волоков, дис персии высоты которых значительно отличаются.

Как видно для двух абсолютно различных волоков состояние резо нанса наблюдается именно в поперечной плоскости, тогда как спектраль ная плотность в вертикальной плоскости существует в узком диапазоне низких частот.

Далее определяются соответствующие корреляционные функции как оригиналы спектральных плотностей:

S m ( )cos d, R ( ) = S ( )cosd. (5.55) 1 1 R Z ( ) = S ( )cos d, R ( ) = Z m m 0 и, принимая =0, находятся дисперсии Z, 2, 2 и средние квадратиче ские отклонения (СКО) амплитуд Z,, соответственно линейных вертикальных, продольно-угловых и поперечных колебаний:

1 S ( )d.

S ( )d, = S ( )d, = = 2 Z (5.56) m Z m m 0 Полученные значения Z,, принимаются в качестве компонент приведенного СКО амплитуды колебаний, которое принимается за ко эффициент kд динамического усиления давления системы через шины на почвогрунт:

( Z )2 + ( )2 + ( ) =. (5.57) Так для первого волока при скорости движения 1 м/с коэффициент динамического усиления составил 2,1, при этом усиление в поперечной плоскости достигло 1,93 (91,9% от интегрального значения), в вертикаль ной – 1,13 (53,8%), в продольно-угловой – 0,16 (7,6%). Необходимо отме тить, что отношение компонент усиления 1,93/1,13=1,71 практически сов падает с отношением дисперсий высот микропрофилей 30,9/17,7=1,75, что лишний раз позволяет сделать вывод о существенном влиянии внешнего воздействия на колебательный процесс.

Рассмотрим более сложный случай реологии почвогрунта с остаточ ными деформациями (рис. 5.32).

Динамической диаграмме соответствует сжатие пружины 1, а стати ческой диаграмме – совокупное сжатие обеих пружин в рамках модели Фойгта. Разгрузка среды происходит по другим законам, причем после ударного сжатия за фронтом волны напряжения может происходить как непрерывный рост так и убывание напряжений. В первом случае деформа ция, а значит и уплотнение почвы, будет возрастать вследствие дополни тельного сжатия среды и переупаковки зерен грунта. Во втором случае од новременно происходит как снижение деформации за счет разгрузки так и ее рост в ходе переупаковки. Деформация д соответствует динамической сжимаемости, а с - статической, т.е. деформация элемента среды опреде ляется как сумма =д+с.

Рис. 5.32 Схема нагружения вязкопластичного грунта:

А) сжимаемость динамическая (1) и статическая (2);

разгрузка динамиче ская (3) и статическая (4);

б) модель среды с динамической (1), статиче ской (2) пружинами и демпфером (3).

Таким образом, в силу линейного характера связи относительной плотности и деформаций будем считать, что величина уплотнения пред ставляет собой результат суммарного проявления динамического и стати ческого уплотнений. При ударном сжатии деформация почвы определя ется только диаграммой динамического сжатия, так как деформация c не возникает. Таким образом, для всех четырех режимов и соответствующих диаграмм нагружения и разгрузки можно записать:

1. =, 2. с = Ес, 3. = E рд ( 1ост ) ;

4. = E рс ( 2 ), (5.58) ост Где: ед и ес – соответственно динамический и статический модули дефор мации при нагружении;

ерд и ерс – тоже при разгрузке;

1, 2 - оста ост ост точные деформации. Применительно к поставленной динамической задаче интерес представляют только первые три режима.

За фронтом динамического сжатия поведение среды опишем диффе ренциальными уравнениями:

1) при росте напряжений :

d 1 d + µГ = + µГ, (5.59) dt Е д dt Ес где: µГ – параметр вязкости (обратная величина времени tр релаксации на пряжений – периода, за который они снижаются в е=2,71 раз), определяе 1 Ес Ед мый как: µ Г = ;

– коэффициент вязкости.

(Е д Е с ) 2) при уменьшении напряжений :

1 1 d 1 d 1 + µ Г д 1 1. (5.60) + µ Г + µГ = + Е Е dt Е рд dt с Ед Е рд д Е рд Решая уравнения (5.47) и (5.48) при начальном условии: в момент t= д деформация равна, получим:

Ед д + = д + µГ 1) при росте : (5.61);

t Ес 2) при уменьшении :

1 1 1 µ Г t 1 = 1 µ Г t + д + д 1 е. (5.62) + Ес Е рд Ед Ес Е рд Подробнее остановимся на втором, наиболее характерном для сжа тия слабых грунтов, решении.

На рис. 5.33 представлен характер изменения во времени динамиче ского уплотнения д за фронтом волны сжатия по сравнению с фронталь ным значением д = д + 1. Шкала времени – относительная ( t = t t ).

р Расчеты соответствуют следующим данным: Ес=2;

Ед=10;

Ерд=12 МПа;

1ост =0,027;

=0,35 кГ·с/см2;

µГ=7,14 с-1;

tр=140 мс. Как видим за период времени, равный 0,4…0,5 tр (60…70 мс), происходит дополнительное уп лотнение почвы (до 10 и более %) по сравнению с максимальным значени ем на фронте волны сжатия. Дальнейшее развитие режима разрузки в те чение t 0,9tр приводит к снижению динамического уплотнения до началь ных (фронтальных) значений. После этого отмечается развитие режима ра зуплотнения грунта и снижение величины д на 8…10%. С высокой сте пенью точности (коэффициент аппроксимации превышает 0,99) зависи мость, представленная на рис. 5.33, описывается уравнением:

д (t ) = 1 + 0,432t 0,487t 2. (5.63) Как показали исследования после первого цикла прохода трактора (n=1) на скорости движения =1 м/с величина динамической деформации составила д=0,1, т.е. Динамическое уплотнение на фронте волны сжатия достигает д =1,1. На следующем цикле (n=2) полученная деформация принимается за исходную, суммируется с расчетной и определяется соот ветствующее значение относительного уплотнения ( д =1,19) и т.д. В том случае, когда почвогрунт описан адекватной реологической моделью и из вестны его характеристики, необходимо корректировать полученные зна чения д в соответствии с графическими данными рис. 5. Рис. 5.33. Характер изменения динамического уплотнения во времени Обобщая полученные результаты, установлен характер уплотнения почвы под действием динамических, статических и приведенных (суммар ных) нагрузок (рис. 5.34).

Как видно из графиков рис. 5.34 процесс уплотнения почвы проис ходит под действием как динамических, так и статических нагрузок, соиз меримых по величине и результирующему вкладу в общий процесс уплот нения грунта. Уже после 5-6 циклов прохода трактора относительное уп лотнение почвы возрастает более, чем в два раза. С учетом вышеотмечен ных особенностей режимов рагрузки и возможного разуплотнения почвы на 8-10% для динамического состояния (кривая 3) суммарное уплотнение заполняет диапазон значений 1,8…2.

Рис. 5.34 Влияние цикличности на уплотнение почвы при действии на грузки:

1 - суммарной, 2 – статической;

3 – динамической 5.5. Выводы по главе 1. В труднодоступных для проведения лесосечных работ местностях (забо лоченных, переувлажненных и холмисто-грядовых) в Северо-Западном ре гионе РФ имеется значительный запас спелых и перестойных лесов, освое ние которых, требует применения специальных систем машин и техноло гических процессов, не только в связи со спецификой почвенно-грунтовых и рельефных условий, но, и прежде всего, в виду особой ранимости био геоценозов в таких условиях.

2. Наиболее предпочтительным при разработке труднодоступных лесосек в условиях СЗФО представляется использование универсальных бензиномо торных пил, самоходных канатных трелевочных установок и минитракто ров.

6. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ 6.1. Методика оценки и показатели экологической эффективности ра боты трелевочных тракторов Функционирование лесосечных машин, включая трелевочные трак торы, можно представить как процесс, состоящий из отдельных техноло гических операций (рабочих, транспортных и смешанных), направленных на достижение единой цели. Любое научное исследование лесосечных ма шин предусматривает, в конечном итоге, раскрытие сущности явлений с целью изучения каких либо свойств объекта. При этом получили широкое распространение, и стали весьма актуальными исследования, в которых в какой-либо мере анализируется эффективность их работы.

Анализ научных работ по исследованию машин различного назначе ния и специальных энциклопедий позволяет утверждать, что авторы часто допускают вольности и неясности в применяемых терминах и определени ях. Например, в фундаментальных энциклопедических словарях нет опре деления термина «эффективность», а есть только «эффект» - результат или следствие каких-либо причин, действий. Поэтому представляется целесо образным привести термины, наиболее точные с энциклопедической точки зрения.

Под эффективностью будем понимать как свойство операции, так и свойство, характеризующее степень приспособленности процесса к дости жению какой-либо системой цели ее функционирования. Понятно, что вы полнение любых операций сопровождается не только положительными, но и отрицательными эффектами, находящимися в противоречии с конечной целью операции. В качестве примера можно привести экологический ущерб, возникающий при выполнении операций лесосечными машинами.

Е.С. Венцель считает, что в разных отраслях практики - организация производства, эксплуатация транспорта, расстановка кадров, бытовое об служивание и т.д. – все чаще возникают задачи, сходные между собой по постановке, обладающие рядом общих признаков, решаемых общими ме тодами, которые объединяются под общим названием – исследование опе раций. Под операцией понимается мероприятие или система действий, объединенная единым замыслом и направлением к достижению опреде ленной цели. Операция - всегда управляемое мероприятие. Р. Беллман ут верждал, что управление есть функция состояния. Будущее поведение сис темы определяется ее нынешним состоянием и будущим управляющим воздействием.

Операция есть управляемое мероприятие, зависящее от способа вы бора определенных параметров, характеризующих ее организацию. Следо вательно, под «организацией» понимается выбор технических средств и методов проведения операций. При исследовании операций организуется какая-то система действий, нацеленных на выбор каких-либо решений из ряда возможных вариантов. Такой подход имеет ряд преимуществ: он расширяет кругозор исследователя, обеспечивает взаимопроникновение и взаимообогащение научных методов, подходов и приемов, выработанных в различных областях практики. Наибольшие трудности при подобном под ходе встречаются не в технике вычислений и преобразований, а в методо логии: постановке задачи, выборе математических моделей, осмыслении результатов.

Для раскрытия сущности исследования операций Е.С. Венцель при водит ряд типичных задач из различных отраслей практики, в которых ис пользуются следующие показатели эффективности:

• минимальные расходы на перевозку сырья;

• минимально возможный срок строительства магистрали;

• максимальная экономическая эффективность распродажи товаров;

• максимальная уверенность в обеспечении выполнения боевого за дания (противолодочный рейд);

• обеспечение заданного уровня качества при минимальных расхо дах;

• выявление максимального процента заболевших и носителей ин фекции при обследовании населения;

• максимальное удовлетворение запросов абонентов библиотеки.

Среди перечисленных показателей встречаются как количественные, так и качественные показатели, имеющие различную сущность.

Анализ показал, что в зависимости от объекта и цели исследования операции показатель эффективности может иметь определенный смысл, сущность и размерность. Следовательно, если в показателе отражается экологичность функционирования лесосечной машины, то его можно при нять за показатель эксплуатационной эффективности работы этой машины.

Изучение объектов с применением исследования операций показыва ет, что понятие эффективность применяется к операции, а не к объекту.

Действительно, в одних условиях качественная лесосечная машина, имеющая высокий технический уровень и отличные потенциальные свой ства будет показывать высокую эффективность при выполнении операций, а в других - низкую. При оценке качества функционирования машины или выполнения операции может применяться термин «эффективность» с раз личными показателями оценки, следовательно, показатель оценки эффек тивности является векторной величиной. Компонентами общего вектора эффективности могут быть производительность, энергоемкость операции, экологический ущерб, надежность и т.д.

Функционирование лесосечных машин в целом, и выполнение ими операций технологического процесса лесозаготовительного производства целесообразно рассматривать на основе системного подхода. Системный подход при исследовании эксплуатационной эффективности работы треле вочного трактора применил проф. Г.М. Анисимов.

Система – это совокупность взаимосвязанных и расположенных в соответствующем порядке элементов какого-то целостного образования.

Иногда структуру системы считают сетью связей между ее элементами.

Совокупность свойств образует состояние системы. Число свойств может быть неограниченно велико, но только небольшая группа существенных свойств отражает состояние системы. В теории оптимального управления существует предпосылка, что управление есть функция состояния систе мы. Решение проблемы управления базируется на законе управления и оп ределении состояния системы. Лесную машину в процессе функциониро вания можно характеризовать несколькими видами состояний. В задаче управления всегда содержатся четыре основных элемента:

• система, которой нужно управлять;

• желательный вид выходных величин;

• множество управляющих воздействий;

• мера стоимости или эффективности управляющих воздействий.

С последней четверти прошлого столетия наблюдается тенденция расширения использования системного подхода при исследованиях мо бильных систем. П.В. Аксенов и А.И. Островцев обосновали целесообраз ность применения системности для построения всех разделов теории авто мобиля и классификации условий его эксплуатации. И.П. Ксеневич с соав торами применили системный подход при исследовании системы «поле – технологический процесс – машино-тракторный агрегат – конечный про дукт». Система состоит из подсистем. Всякая система является подсисте мой более сложной системы, включающей объекты, свойства, связи и вы полняемые функции. В прикладной науке по автомобилям свойства их от дельных механизмов и использование автомобильного парка в народном хозяйстве рассматриваются как большая (супер) система. Каждый объект этой системы считается самостоятельной системой низшего уровня или подсистемой. Любой объект представляет собой множество взаимосвязан ных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с другими элементами. Связи в системном подходе несут сложную смысловую на грузку.

Прямая связь Обратная связь Рис. 6.1. Схема взаимосвязей системы Рис. 6.2. Показатели, характеризующие эксплуатационные свойства и эффективность Потенциальные свойства, включающие большое число параметров и характеристик, как отдельных агрегатов, так и машин в целом, опреде ляющие эксплуатационные свойства и надежность трелевочного трактора, объединены в группы и представлены на схеме, предложенной проф. Г.М.

Анисимовым (рис. 6.1). На этой схеме отсутствуют экологические факто ры. Можно предположить, что в период составления этой схемы недоста точно внимания уделялось воздействию лесосечных машин на лесную сре ду, и, прежде всего, уплотнению почвы лесосеки. Система показателей и факторов, характеризующих условия эксплуатации и эксплуатационные свойства трелевочного трактора представлены схемами на рис. 6.2 и 6.3.

Принимая за основу схему функционирования трелевочного тракто ра, разработанную проф. Г.М. Анисимовым при исследовании эксплуата ционной эффективности работы трелевочного трактора, дополним ее фак торами, влияющими на экологическую эффективность. В соответствии с принятой в исследовании мобильных систем методологией, на основе сис темного подхода, функционирование трелевочного трактора можно пред ставить как объект системы (или система суперсистемы), а также как сис тему, имеющую свои объекты. Эффективность работы трелевочного трак тора или выполняемых им операций будем рассматривать как объект сис темы, а экологическую эффективность будем считать компонентом векто ра эффективности.

Условия эксплуатации Атмосферно Волок (трасса) Производственные климатические Физико- Таксационная ха- Температура воз механические рактеристика дре- духа свойства грунта востоя (снега) Влажность возду ха Распределение Микронеров площадей древо ности стоя Атмосферное давление Рельеф местно- Технологические сти особенности Атмосферные осадки Сложность Расстояние тре трассы в плане левки Рис. 6.3. Свойства, характеризующие условия эксплуатации трелевочных тракторов Факторы, влияющие на экологическую эффективность работы треле вочного трактора можно объединить в три группы (рис. 6.4): изменения физико-механических свойств почвогрунтов лесосеки, влияние на подрост и загрязнение окружающей среды. Многолетняя дискуссия ученых лесово дов, производственников и механизаторов о влиянии машин и технологий на подрост и его сохранность пока не внесла ясности и четкости. В одних природно-производственных условиях сохранение подроста главных по род положительно сказывается на лесовозобновлении, результаты же дру гих исследований доказывают обратное.

Загрязнение окружающей среды токсичными элементами продуктов сгорания двигателей, остатками ТГСМ, продуктами износа деталей и узлов машин, например шин, шумовое и электромагнитное загрязнения, по ви димому, не оказывают решающего влияния на экологичности технологи ческого процесса. Этот вывод сделан на основе сравнения удельной за грязненности окружающей среды указанными продуктами на лесосечных работах и окружающей среды вокруг автомобильных дорог и городских улиц со средней интенсивностью движения. Более того, можно утвер ждать, что шумовое и электромагнитное загрязнения не представляют сколько-нибудь реальной угрозы для лесовозобновления, кроме времен ных неудобств для фауны на площадях окружающих лесосеку.

Экологическая эффективность Свойства почвогрун- Загрязнение окру Подрост та жающей среды Повреж Плотность дения Токсичность продуктов Структурное Показатели сгорания состояние Отпад Показатели Показатели Твердость ГСМ % сохра нения Шумовое за Пористость грязнение Исходное Интеграль коли ный показа- Электромаг тель (плот- чество нитное за ность) грязнение Рис. 6.4. Структура экологической эффективности работы лесозаго товительной техники Многочисленные исследования лесозаготовительного производства позволяют утверждать, что основной экологический ущерб при освоении лесосеки возникает от воздействия техники и персонала на почвогрунты, на восстановление плодородия которых после завершения лесосечных ра бот могут потребоваться сотни лет.

Потенциальные свойства Масса трактора эксплуатационная, М Колесная формула Мощность двигателя номинальная, Nен Крутящий момент при Nен Коэффициент приспособляемости Частота вращения коленчатого вала Энергонасыщенность Nен/М Параметры Передаточное число трансмиссии Динамический радиус колеса Параметры и технические Ходовая система решения Технологическое оборудование Рис. 6.5. Потенциальные свойства трактора, влияющие на уплотнение поч вогрунта Вышесказанное позволяет выбрать в качестве основного показателя экологичности работы трелевочных тракторов увеличение значения плот ности почвы от его воздействия. При проведении теоретических и экспе риментальных исследований будем учитывать, что на уплотнение почвы влияют параметры трелюемой пачки древесины, режим работы двигателя и потенциальные свойства трактора, которые определяются параметрами и техническими решениями, применяемыми в системах, механизмах и узлах машины (рис. 6.5). В основу управления отрицательным воздействием тре левочных систем, да и других лесосечных машин, с целью повышения эко логической эффективности их работы должны быть положены организа ционно-технологические мероприятия (рис. 6.6), которые должны уточ няться для каждой конкретной лесосеки.

Мероприятия Факторы, определяющие мероприятие Оптимизация скоростного ре- • микронеровности волока;

жима трелевочной системы • коэффициент сопротивления движению Обоснование объема и струк- • средний объем хлыста;

туры пачки древесины • запас леса на гектаре;

• схема разработки пасеки (ленты);

• прочие таксационные характери стики Трассирование путей первич- • наличие, количество и располо ного транспорта леса (треле- жение подроста главных пород;

вочных волоков) • наличие и расположение неэкс плуатационных площадей;

• характеристики почвенно грунтовых и рельефных условий;

Рис. 6.6. Организационно-технологические мероприятия по снижению уплотнения почвы лесосеки 6.2. Оценка качества лесоэксплуатации В последние годы опубликовано большое число учебно методических и научных работ, всесторонне рассматривающих вопросы управления качеством, как на общетеоретическом уровне, так и для кон кретных отраслей народного хозяйства – промышленности, торговли, фи нансов, медицины, образования, научных исследований, и т.д. Вместе с тем, до сих пор нет единого подхода к комплексной оценке, и, соответст венно, показателям качества процесса лесоэксплуатации.

В качестве примера, можно привести ряд формулировок: «Под управлением качеством лечебного процесса понимают постоянное форми рование условий для оказания качественной медицинской помощи, кото рая должна соответствовать потребностям и ожиданиям пациента и врача, а также категориям доказательной медицины»;

«Под качеством процесса регулирования понимают способность автоматического регулятора под держивать с достаточной точностью заданный закон изменения регули руемого параметра. Качество процесса регулирования тем выше, чем меньше отклонение регулируемого параметра от заданного значения и чем быстрее достигается заданный установившийся режим»;

«Под качеством процесса движения понимается степень слитности (прерывности)»;

«Каче ство образования - ряд системно-социальных свойств и характеристик, ко торые определяют соответствие (адекватность) системы образования при нятым требованиям, социальным нормам, государственным образователь ным стандартам». Данное цитирование можно продолжать весьма долго, поскольку литература, и ресурсы информационной сети Internet предлага ют широкий спектр толкований и трактовок вопроса управления качест вом. Одним из наиболее подходящих для нашего случая определений яв ляется «Под качеством процесса следует понимать – это совокупность свойств характеристик процесса, которые придают ему способность удов летворять обусловленные или предлагаемые потребности» [137].

Нельзя не признать, что к определенным сторонам процесса лесоэкс плуатации, с точки зрения управления качеством процесса, неоднократно обращались отечественные и зарубежные авторы. Подавляющее большин ство этих работ относится к экологическим аспектам лесоэксплуатации, сохранению биоразнообразия лесной среды, а также количественным оценкам качества лесовозобновления. Наиболее распространенное мнение о качестве проведения лесозаготовительных работ указывает на отказ от проведения сплошных рубок леса, для сохранения биологического разно образия, и максимально возможное сохранение подроста главных пород, для сокращения оборота рубки. На такой трактовке качества лесозаготовок настаивают рекомендации международных природоохранных организа ций, таких как WWF и Greenpeace.

Следовательно, отказ от проведения сплошных рубок главного поль зования лесом, также не может служить убедительным показателем каче ства лесоэксплуатации.

Кроме этого, устойчивое или расширенное лесовозобновление и со хранение биологического разнообразия лесной среды, поддержание и со хранение всех экологических функций лесов, хотя и являются важнейшей задачей процесса лесоэксплуатации, но они не полностью описывают все требования к процессу.

Известно, что лес является самым производительным из всех типов растительного покрова. И как наиболее производительная система должен максимально обеспечивать удовлетворение потребностей как местного на селения, так и населения Земли в целом. Естественно, при соблюдении всех вышеперечисленных условий.

Так в чем же состоит способность леса, как биогеоценоза, удовле творять обусловленные потребности? Воспользуемся определением «Лес – это элемент географического ландшафта, состоящий из древесных, кустар никовых и травянистых растений, элементов животного мира и микроор ганизмов, в своем биологическом развитии взаимосвязанных, и оказываю щих влияние друг на друга и на окружающую среду», а также перечнем видов пользования лесом (содержащемся в статье 80 Лесного кодекса РФ, принятого в 1997 г.): «В лесном фонде могут осуществляться следующие виды лесопользования: 1) заготовка древесины;

2) заготовка живицы;

3) заготовка, второстепенных лесных ресурсов (пней, коры, бересты, пихто вых, сосновых, еловых лап, новогодних елок и других);

4) побочное лесо пользование (сенокошение, пастьба скота, размещение ульев и пасек, заго товка древесных соков, заготовка и сбор дикорастущих плодов, ягод, оре хов, грибов, других пищевых лесных ресурсов, лекарственных растений и технического сырья, сбор мха, лесной подстилки и опавших листьев, ка мыша и другие виды побочного лесопользования, перечень которых ут верждается федеральным органом управления лесным хозяйством);

5) пользование участками лесного фонда для нужд охотничьего хозяйства;

6) пользование участками лесного фонда для научно-исследовательских це лей;

7) пользование участками лесного фонда для культурно оздоровительных, туристических и спортивных целей».

Не считая трех последних видов пользования, о качестве которых как научных исследований и сферы услуг написано достаточно много, ос тановимся подробнее первых четырех. Отметим, что лесоэксплуатация имеет существенные отличия от сельскохозяйственного производства, ко торое в подавляющем большинстве случаев рассчитано на производство монокультур на определенных площадях, т.е. – отдельные площади отво дятся для животноводства, отдельные для однолетних монокультур, от дельные для многолетних, и сбор продукции производится, как правило, в определенное время – время спелости урожая. Основное отличие леса, в данном случае, состоит в том, что на одной площади, в различные периоды (например, за оборот рубки) может быть получен широчайший спектр по лезной продукции, процессы «производства» которой идут параллельно и не мешают друг другу [138]. Это свойство леса известно человечеству из давна, например, весенний сбор древесных соков, летний и осенний сбор грибов и ягод и т.д. Однако, как же можно количественно оценить эффек тивность (качество) такого многоцелевого пользования единицей лесной площади?

Исходя из концепции продуктивности экологических систем [139] в промышленном производстве процесс цикличен, и заканчивается появле нием определенного количества того или иного продукта, то в лесном био геоценозе, как и в большинстве других биологических сообществ, процесс «производства» непрерывен во времени, поэтому продукцию необходимо относить к выбранной единице времени.

Понятно, что в качестве показателей качества процесса лесоэксплуа тации на определенной лесной площади могут, и должны, использоваться экономические характеристики, однако они в очень большой степени бу дут зависеть от месторасположения лесного участка – удаленности от по требителей и наличия дорожной сети. Поэтому данный показатель также не может служить универсальным показателем рациональности рассмат риваемого процесса.

Такие распространенные сравнительные характеристика, как съем древесины с 1 га лесной площади (в м3) и оборот рубки (лет), также не мо гут удовлетворить требованиям универсальности, поскольку не учитывают наличие недревесной и прижизненной продукции леса, а также различия в породном составе, классе бонитета и пр.

На наш взгляд универсальный показатель качества процесса лесо эксплуатации, учитывающий все различия в природно-производственных условиях месторасположения лесных участков, может быть найден исходя из понятий «экологическая эффективность» и «качество энергии» [139].


Понятно, что эксплуатируемые леса, хотя и в значительно меньшей степени, чем сельскохозяйственные угодья, с экологической точки зрения относятся экосистемам движимым Солнцем с естественными и искусст венными энергетическими субсидиями. Как и в сельском хозяйстве, до полнительные энергетические субсидии тратятся на различные виды ухо дов за лесом, проведение лесопользований и доставку до потребителей.

Сюда же следует включить затраты энергии на проведение всех видов под готовки, особенно строительство путей транспорта.

Следовательно, как и в сельском хозяйстве, в котором «хлеб, рис, ку кукуруза и картофель, которые человечество использует в пищу, «частич но сделаны из нефти»» [139], так и продукты лесоэксплуатации могут быть оценены по энергоемкости их получения. Для этого, очевидно, следует ис пользовать методику оценки энергоемкости лесозаготовительных работ, разработанную учеными СПб ГЛТА [140, 141].

И, если оценка энергетической «себестоимости» не вызывает мето дологических сложностей, то оценка энергетической «стоимости» полу чаемых продуктов лесоэксплуатации, также давно известна. Следователь но, разность между энергетической «себестоимостью» (энергозатратами на все фазы получения продуктов лесоэксплуатации) и энергетической «стоимостью» (энергоемкостью) этих продуктов, и будет показывать абсо лютный экологический эффект процесса (его оптимальность). То есть, Wпр W затр = W эф, где: Wпр – энергоемкость продуктов лесоэксплуатации;

Wпр – затраты на все фазы получения продуктов лесоэксплуатации;

Wэф – энергетический эффект процесса лесоэксплуатации.

Можно также записать другое требование универсального показате ля качества процесса лесоэксплуатации:

Wпр max.

Wзатр Однако, при оценке качества процесса лесоэксплуатации по предла гаемому критерию, необходимо привести показатели энергоемкости про дуктов лесоэксплуатации и затраты на все фазы получения продуктов ле соэксплуатации к единому знаменателю, исходя из принципа повышения качества и понижения количества энергии в цепях ее переноса.

Вывод: Отказ от сплошных рубок леса, количество сохраненного при лесозаготовках подроста главных пород, экономические показатели, съем древесины с 1 га лесной площади (в м3) и оборот рубки (лет), не мо гут служить универсальными показателями качества процесса лесоэкс плуатации, поскольку не учитывают различия природно производственных условий месторасположения лесных участков.

Наиболее универсальным показателем качества рассматриваемого процесса является энергетическая эффективность, получаемая как разность энергоемкости продуктов лесоэксплуатации и затраты на все фазы получе ния продуктов лесоэксплуатации.

ЛИТЕРАТУРА 1. Большая советская энциклопедия. Том № 42. М.: Изд-во «Большая советская энциклопедия». 1956. 670 с.

2. Советский энциклопедический словарь. Под ред. А.М. Прохорова.

М.: Изд-во «Советская энциклопедия». 1983. 1600 с.

3. Кочегаров В.Г., Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и машин ле сосечных работ. – М.: Лесная промышленность. 1990 г. 387 с.

4. Григорьев И.В., Жукова А.И. Технологические процессы лесозагото вок // Деловой лес. 2003. № 1. С. 8-9.

5. Матвейко А.П. Технология и машины лесосечных и лесовосстанови тельных работ. – Минск: Высшая школа. 1975 г. 520 с.

6. Савченкова В.А. Совершенствование технологии лесосечных работ с сохранением подроста при машинной заготовке леса в условиях среднего Приангарья. Автореферат дисс. на соискание ученой степе ни кандидата технических наук. Братск: БрГУ. 2005. 24 с.

7. Побединский А.В. Рубки главного пользования. – М.: Лесная про мышленность. 1980 г. 192 с.

8. Никишов кид 9. Вороницин К.И., Гугелев С.М. Машинная обрезка сучьев на лесосе ке. – М.: Лесная промышленность, 1989. – 272 с.

10.Вороницин К.И., Виногоров Г.К., Гугелев С.М. Обрезка сучьев са моходными машинами ЛП-33. – М.: Лесная промышленность, 1985.

– 110.

11.Цыгарова М.В. Повышение эффективности освоения лесосек с пере увлажненными грунтами путем обоснования рациональной техноло гии (в условиях республики Коми). Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб.: ЛТА. 1998. 21 с.

12.Иванов П.Б. Лесопользование: действительность и возможности // Техномир № 3. 2004 г. С. 12-15.

13.Мелехов И.С. Лесоводство. М.: Агропромиздат, 1989. 302 с.

14.Вараксин Ф.Д., Ступнев Г.К. Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности. – М.:

Лесная промышленность, 1974. 400 с.

15.Барановский В.А. Некрасов Р.М. Системы машин для лесозаготовок.

– М.: Лесная промышленность. 1977 г. 246 с.

16.Григорьев И.В., Каляшов В.А. Современные тенденции развития техники и технологий лесосечных работ // Леспроминновации.

17. Александров В.А. К вопросу развития отечественных многоопераци онных лесосечных машин // в кн. Известия Санкт-Петербургской ле сотехнической академии. Вып. 169. СПб.: ЛТА. 2003 г. С. 118-128.

18. Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М.: Лесная промышленность. 1990. 208 с.

19. Анисимов Г.М., Большаков Б.М. Основы минимизации уплотнения почвы трелевочными системами. СПб.: ЛТА, 1998 г. 106 с.

20. Мелехов И.С. Лесоводство. М.: ВО «Агропромиздат». 1989 г. 302 с.

21. Григорьев И.В., Жукова А.И. Технологические аспекты сохранения биоразнообразия леса при проведении сплошных рубок // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. № 173. СПб.:

ЛТА. 2005. С.52-58.

22. Мелехов И.С. Лесоведение. М.: Лесная промышленность. 1980. с.

23. Плюснин И.И. Мелиоративное почвоведение. М.: Колос. 1971. 215 с.

24. Плюснин И.И., Голованов А.И. Мелиоративное почвоведение. М.:

Издательство «Колос» 1983. 192 с.

25. Ковда В.А. Почвенный покров. Его улучшение, использование и ох рана. М.: Наука, 1981. 250 с.

26. Калини М.И. Истоки плодородия. Киев: Вища школа, 1986 г. 230 с.

27. А.А. Роде Система методов исследования в почвоведении. Новоси бирск: Наука. 1971. 92 с.

28. А.А. Роде Генезис почв и современные процессы почвообразования.

М.: Наука. 1984. 255 с.

29.Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И. Ходовая система – поч ва – урожай. М.: Машиностороение, 1975. 422 с.

30.Горячкин В.П. Собрание сочинений в трех томах. – М.: Колос, 1968.

31.Прохоров А.Н. Творческое развитие учения академика В.П. Горяч кина // Лесное хозяйство. 1998. № 3. С. 53-54.

32.Русанов В.А. Проблемы переуплотнения почв движителями и эф фективные пути ее решения. – М.: Изд-во ВИМ. 1998 – 360 с.

33.Страторнович А.И., Маркова И.А., Матюхина З.Ф., и др. Влияние механической подготовки почвы на ее свойства и рост культур //Механизация лесохозяйственных работ на Северо-Западе таежной зоны. Сборник научных трудов. Вып. 25. Л.: ЛенНИИЛХ, 1976. С. 9 17.

34.Данилюк В.Н. Влияние техники и технологии лесозаготовок на во доохранно-защитную роль леса // Лесное хозяйство. 1979. № 1, с. 24 26.

35.Рогожин Л.Н., Григорьев М.Н. Лесоводственная оценка машины ВТМ-4// Лесная промышленность. 1972. № 6, с. 17-18.

36.Обыденников В.И. Новая лесозаготовительная техника и восстанов ление леса. М.: Лесная промышленность. 1980. 96 с.

37.Гиряев Д.М. Лесовосстановление в многолесной зоне РСФСР.// Лес ное хозяйство, 1981. № 2.с. 39-40.

38.Обыденников В.И. Лесоводственная оценка новых лесозаготови тельных машин. Экспресс-информация «Лесоведение и лесоводство»

ЦБНТИЛесхоза, вып. 16, 1978. 19 с.

39.Кольцов Б.И. Экология и освоение горных лесов // Лесная промыш ленность. - 1992. № 7. – с. 21-22.

40.Каразия С.П. Влияние сплошных рубок на вводно-физические свой ства почв в различных лесорастительных условиях. //Экологические предпосылки и последствия лесохозяйственной деятельности. Сбор ник научных трудов. Л.: ЛенНИИЛХ. 1992. С. 50-56.

41.Побединский А.В. Рубки и возобновление в таежных лесах СССР.

М.: Лесная промышленность. 1973. 200 с.

42.Липман Д.Н. Полимерные материалы в лесозаготовительном произ водстве: Обзор. информ. по информ. обеспечению целевых ком плексных научно-техн. программ…, Вып. 5. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985. 44 с.


43.Занин А.В., Обоснование рациональных параметров гусеничного движителя трелевочного трактора. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2004. 15 с.

44.Лысых С.А. Обоснование параметров ходовой системы трелевочного трактора с целью снижения неравномерности работы гусеничного движителя и уплотнения почвы. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб.: ЛТА. 2001. 18 с.

45.Григорьев И.В. Влияние способа трелевки на эксплуатационную эф фективность трелевочного трактора. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб.: ЛТА. 2000. 22 с.

46.Ильин А.М. Обоснование технологии трелевки древесины с учетом снижения воздействия движителя трактора на почву. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук.

СПб.: ЛТА. 2004. 19 с.

47.Алябьев В.И. Оптимизация производственных процессов на лесоза готовках. – М.: Лесная промышленность, 1977. - 231 с.

48.Алябьев В.И. Математическое моделирование и оптимизация произ водственных процессов на лесозаготовках. – М.: МЛТИ, 1978. Ч.1. 112 с.;

1979. Ч.2. – 79 с.

49.Редькин А.К. Основы моделирования и оптимизации процессов ле созаготовок. – М.: Лесная промышленность, 1988. - 256 с.

50.Андреев В.Н., Герасимов Ю.Ю. Принятие оптимальных решений:

теория и применение в лесном комплексе. – Изд-во университета Йоэнсуу. Финляндия, 1999. - 200 с.

51.Анисимов Г.М., Большаков Б.М. Новые концепции теории лесосеч ных машин. – СПб.: ЛТА, 1998. - 114 с.

52.Анисимов Г.М., Семенов М.Ф. Управление качеством лесных гусе ничных и колесных машин в эксплуатации. – СПб.: ЛТА, 1997. - с.

53.Мазуркин П.М. Эвристико-математическое моделирование. – Рига:

Институт философии и права, 1987. - С. 234-236.

54.Семенов М.Ф. Обоснование параметров и технических решений мо дульных трелевочных систем с целью повышения производительно сти и снижения энергоемкости процесса. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. – СПб.:

ЛТА, 1996. - 36 с.

55.Немцов В.П. Развитие машинной технологии лесозаготовок в России // Лесная промышленность. - 1993. № 5. – С. 12-13.

56.Ильин Б.А. Обоснование параметров размещения путей лесотранс порта. – М.: Лесная промышленность, 1965. - 140 с.

57.Добрынин Ю.А. Повышение эффективности технической эксплуата ции лесоосушительных систем на основе разработки технологиче ского комплекса машин. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. – СПб.: ЛТА. 1992. - 36 с.

58.Александров В.А. Моделирование технологических процессов лес ных машин. – М.: Экология, 1995. - 258 с.

59.Большаков Б.М. Снижение отрицательных последствий от воздейст вия трелевочных систем на лесную почву: Диссертация доктора тех нических наук. – СПб.: ЛТА, 1999. - 62 с.

60.Большаков Б.М. Особенности размещения трелевочных волоков с учетом их работоспособности на переувлажненных грунтах: Диссер тация кандидата технических наук – Л.: ЛТА, 1988.

61.Бартенев И.М., Прядкин В.И. К вопросу удельного давления гусе ничного трактора на почву // Лесное хозяйство. - 1997. № 6. – С. 44 45.

62.Коробов В.В. Многооперационные машины и окружающая среда // Лесная промышленность. - 1993. № 5-6. - С.13-14.

63.Котиков В.М. Воздействие лесозаготовительных машин на лесные почвы: Диссертация доктора технических наук. – М.: МЛТИ, 1995. 214 с.

64.Котиков В.М., Сладкевич Я.В. Ходовые свойства машин и экология // Лесная промышленность. - 1990. № 12. - С.5.

65.Петровский В.С., Харитонов В.В. Автоматика и автоматизация про изводственных процессов лесопромышленных предприятий. – М.:

Лесная промышленность, 1984. - 240 с.

66.Силунов Ю.Д., Багин Ю.И., Лившиц Н.В. Машины и механизмы ле сосечных и нижескладских работ и лесного хозяйства. – М.: Эколо гия, 1992. - 463 с.

67.Кочнев А.М. Повышение эксплуатационных свойств колесных тре левочных тракторов путем обоснования их основных параметров.

Автореферат дис. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. – СПб.: ЛТА, 1995. - 36 с.

68.Пошаников Ф.В. Применение метода стохастических автоматов при решении оптимизационных задач с имитационным моделированием процессов в лесном комплексе // Лесной журнал. - 1989. №5. – С. – 26.

69.Матвейко А.П., Федоренчик А.С. Технология и машины лесосечных работ. – Минск: УП «Технопринт», 2002 г. 480 с.

70.Григорьев И.В., Жукова А.И. Технологические аспекты сохранения биоразнообразия леса при проведении сплошных рубок // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. № 173. СПб.:

ЛТА. 2005. С.52-58.

71.Романюк Б.Д., Загиддулина А.Т., Книзе А.А. Природоохранное пла нирование ведения лесного хозяйства. СПб.: СПбНИИЛХ. 2002 г. с.

72.Жукова А.И. К вопросу сохранения ключевых биотопов при главном пользовании лесом // Материалы межвузовской научно практической конференции «Проблемы и перспективы лесного ком плекса», Воронеж 26-27 мая. 2005 г. Т. 1, С. 150-154.

73.Ниемеля П., Яковлев Е., Кравченко А., и др. Экологическая устойчи вость //Проект тайга – модельный лес: Заключительный отчет. Изд во университета Йоэнсуу. Финляндия, 1999. С. 35-59.

74.Х. Пуурунен Устойчивое развитие лесного сектора в северное Евро пе // Инициатива лесного сектора в Баренцевом море: заключитель ный отчет и материалы семинара экспертов. Изд-во университета Йоэнсуу. Финляндия, 1999. С. 15-22.

75.Э. Аннила Пространственное и сукцессионное многообразие в боре альных лесах. //Труды VII ежегодной конференции МАИБЛ «Устой чивое развитие бореальных лесов». М.: ВНИИЦлесресурс. 1997. С.

17-20.

76.Peterken G.F. Natural woodlans. Ecology and conservation in northern temperate regions. Cambridge University Press, 1996. 120 p.

77.Harris L.D. The Fragment forest. University of Chicago Press, 1984. 66 p.

78.Committee report. Report on the monitoring of threatened animals and plants in Finland. Ministry of the Environment. Valtion Painatuskeskus, 1991. 25 p.

79.Ehstrom B., Gardenfors U., Lindelow A. Swedish red list of invertebrates 1993. 15 p.

80.Исаев А.С. Мониторинг биоразнообразия лесов России. // Труды VII ежегодной конференции МАИБЛ «Устойчивое развитие бореальных лесов». М.: ВНИИЦлесресурс. 1997. С. 62-65.

81. Обыденников В.И. Применение новых машин на лесосеках с соблю дением лесоводственных требований. Экспресс-информация, «Ме ханизация и автоматизация лесохозяйственного производства», ЦБНТИЛесхоз, вып. 1, 1980. 43 с.

82. Новиков Б.Н., Захаров О.Т. Лесоводственная оценка машины ЛП-2 в зависимости от условий разработки лесосек. Реферативная информа ция ЦБНТИЛесхоз, 1972, № 11. С. 21-22.

83. Обыденников В.И., Рожин Л.Н. Лесоводственная оценка работы ма шины ВТМ-4. Труды ЦНИИМЭ «Технология и комплексная механи зация лесосечных работ», 1976. С. 71-80.

84.Вечерин А.М., Гаркунов Г.А. Лесоводственная оценка ЛП-19 и ЛТ 157.// Лесное хозяйство, 1979. № 1. С.27-30.

85. Трус М.В., Чумин В.Т. О технологии лесосечных работ с применени ем бесчекерных машин.//Лесное хозяйство, 1978. № 1. С. 31-35.

86. Помазнюк В.А., Смердов В.В. Об освоении агрегатных машин на Урале.// Лесное хозяйство, 1979. № 1. С.26-27.

87.Рубцов М.В., Дерюгин А.А., Гурцев Влияние лесозаготовительной техники на почву и сохраняемость подроста // Лесное хозяйство. 1985. № 6. С. - 36-37.

88.Набатов Н.М., Родин С.А. Экологические проблемы лесовосстанов ления в лесной зоне Европейской части России // Лесное хозяйство. 1993. № 6. – С. 6-8.

89.Рогалюк Л.А., Андрюшин М.И., Козлов Н.Н. Как оценивать воздей ствие движителей на лесные почво-грунты // Лесная промышлен ность. - 1993. № 4. – С. 23.

90. Бартенев И.М., Винокуров В.Н. Экологизация технологий и лесной техники // Лесное хозяйство. - 1992. № 4. – С. 5-7.

91. Сеннов С.Н. Лесоводство. СПб ЛТА. 1999 г. 132 с.

92. В.И. Обыденников, Л.Н. Рожин. Роль предварительного возобновле ния в формировании молодого поколения леса // Труды ЦНИИМЭ «Технология и мханизация лесосечных работ» 1984. С. 106-111.

93.Побединский А.В. Возобновление леса на концентрированных вы рубках. – М., Л.: Гослесбумиздат, 1965 92 с.

94.Григорьев И.В., Жукова А.И., Ильин А.М. Повышение эксплуатаци онной и экологической эффективности сплошных рубок с сохране нием биоразнообразия леса на основе ключевых биотопов. Деп. ру кописи: библиогр. указ. ВИНИТИ, 02.04.03. №599 – В – 2003. 22 с.

95.Шарый М.А., Ботенков В.П. Машинизация и лесовосстановление. // Лесная промышленность. 1981 г. № 7 С. 10-12.

96.Федоров В.В. Распределение деревьев по диаметрам и размещение подроста в лесах Северо-Запада СССР. // В сб. науч. тр. Механизация лесозаготовок, вып. № 154. Л.: ЛТА. 1973 г. С. 10-12.

97.Коробов В.В. Многооперационные машины и окружающая среда // Лесная промышленность. - 1993. № 5-6. - С.13-14.

98.Барановский В.М. Технологическая оценка лесосечных машин // Лесная промышленность. - 1988. № 8. – С. 9-10.

99.Вороницын К.И., Гугелев С.М. Технологическая оценка лесосечных машин // Лесная промышленность. - 1988. № 4 – С. 9-10.

100. Столяров Д.П,, Декатов Н.Н., Минаев В.Н. Финская техника на сплошных и несплошных рубках // Лесное хозяйство. - 1991. № 10. – С. 44-47.

101. Баранцев А.С. Лесоводственно-экологическая оценка отечест венной и финской техники и технологии при реконструкции лист венных насаждений // Лесное хозяйство. - 1997. № 2. – С. 21-23.

102. Кюттяля Т. Финские лесозаготовительные машины // Лесная промышленность. - 1990. № 3. – С. 22-24.

103. Котиков В.М., Акинин Д.В. Технология и машины, обеспечи вающие благоприятные условия для естественного лесовозобновле ния. // Лесопромышленный комплекс России XXI века. Тезисы док ладов – С-Пб.: 2002. С. 190.

104. Борозна А.А., Пирогов Н.А., Чистяков Н.Н., Торцев Е.В. Есте ственное формирование вторичных древостоев при разных техноло гиях сплошных рубок // Труды Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства. – СПб.: 2000. – вып. 2 (3). – С. 39.

105. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М.: Наука. 1981.

496 с.

106. Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И. Устройство для взятия проб почвы. Патент на полезную модель № 32277, от 10.09.2003.

107. Григорьев И.В., Слеповичев А.А. Анализ напряженно деформированного состояния конечно-элементной модели оболочки прибора для определения плотности лесных почв // Материалы Х международной научно-практической конференции «Педагогиче ский менеджмент и прогрессивные технологии в образовании». – Пенза 2003. С. 499-501.

108. Александров В.А. Механизация лесосечных работ в России. – СПб.: СПб ЛТА, 2000. - 208 с.

109. Лапшин В.А. Сохранение подроста при разработке лесосек со слабыми грунтами // Лесная промышленность – 1989. №1 - с. 16-17.

110. Андреев В.Н., Петровец В.Ф., Фаст В.И. Моделирование и оп тимизация процессов лесозаготовок: Методическое указание. СПб., 1996. – 60 с.

111. Петров А.П. Экономические факторы эффективности лесозаго товок. // Лесная промышленность. - 1988. № 4 – с. 24-26.

112. Григорьев И.В., Жукова А.И. Технологические возможности повышения эффективности сплошных рубок главного пользования лесом // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии.

Вып. № 171. СПб.: ЛТА. 2004. С. 18-24.

113. Григорьев И.В., Жукова А.И., Лавришин В.В. Оптимизация ра боты первичного транспорта леса на лесосеках четвертой категории почвенно-грунтовых условий // Известия Санкт-Петербургской лесо технической академии. Вып. № 172. СПб.: ЛТА. 2005. С. 48-54.

114. Федяев Л.Г. Очистка деревьев от сучьев и погрузка на подвиж ной состав лесовозных дорог. Учебное пособие. – Л.: ЛТА, 1979. – с.

115. Физический энциклопедический словарь. – М.: Советская эн циклопедия. 1984. – 944 с.

116. Агейкин А.С. Вездеходные колесные и комбинированные дви жители. М.: Машиностроение, 1972. 183 с.

117. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Выс шая школа, 1978. 447 с.

118. Бленд Д. Теория линейной вязко-упругости. М.: Мир, 1965. с.

119. Ляхов Г.М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и гор ных породах. М.: Недра, 1974. 192 с.

120. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах. М.: Недра,1989, 270с.

121. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М.: Физматгиз, 1962. 356 с.

122. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблю дений. М.: Наука, 1970. 104 с.

123. Колесников А.Ф. Основы математической обработки результа тов измерений. Томск: ТГУ, 1963. 49 с.

124. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы органи зации и анализа выборочных данных в эксперименте. Учебное посо бие. Л.: ЛЭУ, 1979. 232 с.

125. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов экс перимента. Справочное руководство. М.: Наука, 1971. 192 с.

126. Рыжов Э.В., Горленко О.А. Математические методы в техноло гических исследованиях. Киев: Наук. думка, 1990. 184 с.

127. Сухов А.Н. Математическая обработка результатов измерений.

Учебное пособие. М.: МИСИ, 1982. 89 с.

128. Бит Ю.А., Григорьев И.В., Григорьева О.И. К вопросу о колее образовании и уплотнении трелевочного волока // Лесосечные, лесо складские работы и транспорт леса. Межвузовский сборник науч. тр.

СПб ГЛТА, 2002 г. С 38 – 45.

129. Венецкий И.Г., Кильдишев Г.С. Основы математической ста тистики. М.: Госстатиздат. 1963. 307 с.

130. Митропольский 131. Законодательство России об использовании и охране биологи ческого разнообразия // Под. ред. А.С. Шестакова М.: ГЕОС. 2001.

407 с.

132. Цветков В.Ф. Лесной биогеоценоз. Архангельск: ГУП «Солом бальская типография». 2004. 267 с.

133. Одум. Ю. Экология. / Перевод с английского, под. ред. акад.

В.Е. Соколова. М.: Мир. 1986. 330 с.

134. Лесная энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, Т.2, 1986. - 632 с.

135. Карпечко А.Ю. Влияние механизированных рубок ухода на со стояние корневой системы и прирос ели в условиях среднетаежной подзоны Карелии. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. СПб. ЛТА. 2005. 20 с.

136. Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на поч ву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их дви жения и технологического оборудования. СПб.: ЛТА. 2006 г. 236 с.

137. Ю.И. Ребрин. Управление качеством. Учебное пособие. Таган рог: Издательство ТРТУ, 2004.

138. А.И. Жукова, И.В. Григорьев, О.И. Григорьева, А.С. Ледяева Лесное ресурсоведение. СПб.: СПб ГПУ, 2007. – 139. Ю. Одум Экология, Т 1. М.: Мир, 1986. – 328 с.

140. Кочегаров В.Г., Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и ма шин лесосечных работ. – М.: Лесная промышленность. 1990 г. 387 с.

141. Кочегаров В.Г., Гладков Е.Г. Энергоемкость процесса сбора деревьев в пачки // Лесная промышленность, 1972, № 6.

СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. Состояние проблемы 1.1 Современное состояние развития технологии и оборудования ле- сосечных работ 1.1.1 Современные технологические процессы лесосечных работ 1.2.1 Воздействие лесозаготовительной техники и технологии на лесные почвогрунты 1.2.2 Воздействие техники и технологии лесосечных работ на био- логическое разнообразие лесной среды 1.2.2.1 Сохранение подроста 1.2.2.2 Сохранение ключевых биотопов Глава 2 Теоретические исследования по совершенствованию эффек- тивности лесосечных работ 2.1 Координатно-объемная методика трассирования путей первич- ного транспорта леса 2.2 Оценка процессов деформирования при циклическом уплотне- нии почвы 2.3 Определение оптимального числа рейсов трелевочной системы по одному следу Глава 3 Методика и аппаратура экспериментальных исследований 3.1 Объекты, приборное обеспечение и условия проведения экспе- риментальных исследований Глава 4 Результаты экспериментальных исследований 4.1 Получение характеристик изменения плотности почвы от числа проходов трелевочных систем 4.2 Получение корреляционной зависимости между транспортной нагруженностью и уплотнением почвогрунта лесосек 4.3 Результаты обследования вырубок прошлых лет Глава 5 Технологии разработки труднодоступных лесосек 5.1. Технологические процессы основных работ при разработке труднодоступных лесосек 5.2. Канатные трелевочные установки 5.2.1 Уплотнение почво-грунта лесосеки при работе канатной треле- вочной установки 5.3. Минитракторы на трелевке леса 6. Оценка экологической эффективности лесосечных работ 6.1. Методика оценки и показатели экологической эффективности работы трелевочных тракторов 6.2. Оценка качества лесоэксплуатации Литература Учебно-научное издание Григорьев Игорь Владиславович Жукова Антонина Ивановна Григорьева Ольга Ивановна Иванов Александр Викторович СРЕДОЩАДЯЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ЛЕСОСЕК В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Предназначено для инженерно-технических и научных работников лесного комплекса, студентов специальности 250401 «Лесоинженерное дело», ба калавров и магистров направления 250300 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств», аспирантов специальности 05.21.01 «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства».



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.