Библиографическое описание:

Бухтояров Л. Д., Абрамов В. В., Троянов И. Н., Калинин П. М. Обоснование оптимального комплекта машин для рубок ухода за лесом // Молодой ученый. — 2016. — №13. — С. 150-154.



Для лесозаготовительных предприятий постоянно актуален вопрос принятия эффективных решений при выборе наилучших из возможных вариантов технологий, лесосечных машин или оборудования [1, с. 16].

На рубках ухода за лесом механизированный способ выполнения валки деревьев, очистки их стволов от сучьев, раскряжевки хлыстов преобладает и будет, по всей видимости, преобладать в будущем [7, с. 17]. В настоящий момент наибольшей популярностью пользуется зарубежный бензиномоторный инструмент в основном немецкого и шведского производства [2, с. 75]. Большое разнообразие различных марок бензопил с индивидуальными мощностными характеристиками (рис. 1), а также возможных вариантов использования их в сочетании с различными типами трелевочных средств ставит вопрос научно-обоснованного выбора оптимального комплекта машин и механизмов применительно к конкретным условиям производства и природной среды [3, с. 37].

Рис. 1. Различные марки современных бензопил фирмы «Хускварна»

Из трелевочных средств для рубок ухода по-прежнему остаются актуальными сельскохозяйственные тракторы на колесном ходу оснащенные: лебедками, оборудованием и приспособлениями для чокерной трелевки; устройствами и захватами бесчокерными; манипуляторными средствами (рис. 2).

Рис. 2. Различные типы и марки трелевочной техники для рубок ухода за лесом: а) ЛТН-1 — лебедка трелевочная навесная, б) ЛТП-2 — лебедка трелевочная прицепная, в) ПТН-10А — приспособление трелевочное навесное; г) ПТН-0,8 «Муравей — приспособление трелевочное навесное; д) ЗТН-0,8 — захват трелевочный навесной; в) ЗТЛ-2 — захват трелевочный лесной; ж) МТТ-10 — машина трелевочная; з) ПДТ- 0,3 — подтрелевщик древесины тракторный; и) ПС-1,5 — активный полуприцеп

В качестве критерия оценки эффективности функционирования системы машин в различных природно-производственных условиях представляется целесообразным использовать показатель удельных приведенных энергозатрат:

,(1)

где — номинальная мощность двигателя исследуемой машины или механизма, кВт;

— продолжительность цикла выполнения исследуемой операции, ч.;

— сменная производительность исследуемой машины или механизма, м3.

Удельные приведенные энергозатраты являются комплексным оценочным показателем эффективности функционирования операционных процессов, позволяющих сравнивать и однозначно выбирать из конкурирующих вариантов наиболее эффективный для определенного сочетания параметров, характеризующих предмет труда и окружающую среду [5, с. 48].

Формирование оптимального комплекта машин для заданных природно-производственных условий представляется целесообразным начинать с выбора трелевочного средства определенного типа, так как от этого зависит вся последовательность операций технологического процесса лесосечных работ [6, с. 75]. В этой связи было предложено исследовать работу следующих трелевочных средств: тракторов агрегатированных трелевочными лебедками навесными Т-40+ЛТН-1 и МТЗ-52+ЛТП-2; тракторов агрегатированных трелевочными захватами навесными Т-40+ЗТН-0,8 и МТЗ-82+ЗТЛ-2; тракторов агрегатированных активными полуприцепами МТЗ-82+ПЛ-9+ГМ-42 и Т-40+MPV-7000. Из бензиномоторного инструмента для комплектования в систему с трелевочным средством исследовалась в различных технологических вариантах работа следующих марок: Урал-70; Дружба 4 М; Тайга 214; МП-5 Урал-2 Штиль 039; Штиль 036 Штиль 023; Штиль 029; Хускварна 262 ХРH; Хускварна 268; Хускварна 242; Хускварна 254 ХР [4, с. 46].

Результаты, полученные при проведении имитационного эксперимента по определению удельных приведенных энергозатрат использования выбранных трелевочных средств и бензопил в различных технологических вариантах применительно к конкретным природно-производственным условиям ТОГАУ «Челнавский лесхоз» (Тамбовская область) представлены на рис. 3.

Анализ данных имитационного эксперимента выявил три наиболее предпочтительных разнотипных комплекта машин. Первый вариант: валка — б/п Штиль 039; очистка сучьев — б/п Хускварна 242; трелевка хлыстов — Т-40+ЛТН-1; раскряжевка — Хускварна 268. Второй вариант: валка — б/п Штиль 039; Очистка сучьев — б/п Хускварна 242; трелевка хлыстов — Т-40+ЗТН-0,8; раскряжевка — Хускварна 268. Третий вариант: валка, очистка сучьев, раскряжевка — б/п Штиль 029; трелевка сортиментов — Т-40+MPV-7000. При этом третий вариант по среднему показателю удельных приведенных энергозатрат оказался наиболее оптимальным, в связи с чем, и был рекомендован в условиях ТОГАУ «Челнавский лесхоз».

Рис. 3. Обоснование оптимального комплекта бензиномоторного инструмента и трелевочного средства

Приведенные затраты предлагаемого варианта по сравнению с базовым (ПЗ):

(2)

где - себестоимость продукции, руб./м3;

- нормативный коэффициент экономической эффективности;

- удельные капиталовложения, руб./м3.

Возможный прирост прибыли за счет снижения эксплуатационных затрат (П):

(3)

где - годовой объем производства лесоматериалов, руб./м3.

Годовой экономический эффект:

(4)

Срок окупаемости:

(5)

где - капиталовложения, руб.

Анализ полученных показателей, говорит о том, что обоснованный с позиции удельных приведенных энергозатрат оптимальный комплект машин и механизмов применительно к ТОГАУ «Челнавский лесхоз» является экономически более эффективным по сравнению с используемым на предприятии.

Литература:

  1. Абрамов, В. В. Трелевка леса в малолесных районах России: деп. рукопись [Текст] / Воронеж. гос. лесотехн. акад. — Воронеж, 2005. — 63 с.
  2. Абрамов, В. В. Обоснование оптимального комплекта бензиномоторного инструмента в различных природно-производственных условиях лесозаготовок [Текст] / В. В. Абрамов, А. И. Серебрянский, С. Н. Бабкин // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. — 2014. — Т.2. — № 2–3(7–3). — С. 74–79.
  3. Абрамов, В. В. Совершенствование трелевки на основе оптимизации процесса при выполнении рубок промежуточного пользования [Текст] / В. В. Абрамов // Научный вестник Воронежской государственной лесотехнической академии / под ред. В. М. Бугакова; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». — Воронеж, 2009. — Вып. 1 (6). — С. 36–40. — Библиогр.: с. 40 (5 назв.).
  4. Абрамов, В. В. Технико-экономическое обоснование рациональных технологических параметров трелевки для малолесных районов [Текст] / В. В. Абрамов // Научный вестник Воронежской государственной лесотехнической академии / под ред. В. М. Бугакова; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». — Воронеж, 2009. — Вып. 1 (6). — С. 41–48. — Библиогр.: с. 48 (1 назв.).
  5. Абрамов, В. В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах [Текст]: дис.... к-та техн. наук: 05.21.01 / В. В. Абрамов. — Воронеж: ВГЛТА, 2009. — 288 с.
  6. Афоничев, Д. Н. Математическое обеспечение системы автоматизированного проектирования объектов производственно-транспортной инфраструктуры лесопромышленного комплекса [Текст] / Д. Н. Афоничев, А. Д. Данилов, В. С. Петровский // Лесотехнический журнал. — 2014. — № 1. — С. 74–79.
  7. Афоничев, Д. Н. Формирование проектных решений в автоматизированной системе проектирования объектов лесопромышленного комплекса [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников // Моделирование систем и процессов. — 2012. — Вып. 4. — С. 16–19.
Основные термины (генерируются автоматически): оптимального комплекта, оптимального комплекта машин, Обоснование оптимального комплекта, ТОГАУ «Челнавский лесхоз», трелевочных средств, оптимального комплекта бензиномоторного, рубок ухода, комплекта бензиномоторного инструмента, приспособление трелевочное навесное, различных природно-производственных условиях, тракторов агрегатированных, тракторов агрегатированных трелевочными, различных технологических вариантах, очистка сучьев, Научный вестник Воронежской, вестник Воронежской государственной, Воронежской государственной лесотехнической, государственной лесотехнической академии, выбора оптимального комплекта, Формирование оптимального комплекта.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос