Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ

Математические модели для определения продолжительности времени работы дополнительного оборудования на отстающих операциях с учетом максимальной выработки комплекта машин в различных условиях их эксплуатации будут иметь следующий вид.

При (Q_i < Q_mxa):

для первого месяца:

; (13)

для второго и j - го месяца:

; (14)

для последнего J-го месяца:

. (15)

При ( Q_max > Q_S ):

для первого месяца:

; (16)

для второго и j -го месяца:

; (17)

для последнего J-го месяца:

. (18)

Полученные математические модели (1)-(18) позволяют определить режимы работы пары операций комплекта машин с учетом их максимальной выработки в конкретных производственных условиях. Работоспособность системы зависит от работоспособности ее элементов и от того, каким образом элементы объединены в системы и какова функция каждого из них. Технологический процесс лесосечных работ рассмотрен нами как резервируемая система, т.е. система, в которой применяется дублирование (резерв) элементов, чем достигается повышение надежности системы. Такая система, например, для комплекта машин, состоящего из одной валочно-пакетирующей, двух тре-левочных, и одной сучкорезной машины будет иметь следующую схему (рис. 7):



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Схема смешанного (параллельно-последовательного) резервируемого соединения n элементов

В этой схеме при отказе основного ТС включается в работу допол-нительное или «работает» запас. При независимых отказах ТС работо-способность системы P(t) из двух элементов за некоторое время t определится по формуле:

,

где P_i - работоспособность i - го элемента; n - число элементов в системе.

Коэффициент технического использования системы из нескольких элементов (рис. 7), без учета дополнительных машин, можно определить по формуле:

. (19)

С другой стороны для поддержания запасов на определенном уровне дополнительно подключается на валке и на обрезке сучьев бензопила, а на трелевке чокерный трактор, что обеспечивает максимальную выработку комплекта в целом. Коэффициент технического использования такой системы (рис. 7) можно определить по формуле:

 . (20)

В тех случаях, когда запасы создаются недостаточного объема и дополнительные машины не подключаются, схема комплекта примет следующий вид (рис. 8):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 8. Схема смешанного (параллельно-последовательного) не резервируемого соединения n элементов

Если же учесть, что запасы даже недостаточного объема служат резервом и при остановке машин на предыдущей операции, машины на следующей операции будут какое-то время продолжать работу, то формула (20) примет следующий вид:

. (21)

Подставив значение коэффициентов технического использования отдельных элементов системы в полученные формулу, получим коэффициент технического использования системы:

Сравнивая значение коэффициента технического использования комплекта машин как резервируемой так и не резервируемой системы легко заметить, что коэффициент технического использования резервируемой системы в 2,3 раза выше, чем не резервируемой. Даже если учесть, что запасы создаются недостаточного объема, коэффициент технического использования системы повышается в 1,8 раза. Отсюда следует, что создание и поддержание на определенном рассчитанном для конкретных условий уровне запасов за счет маневрирования численностью и (или) сменностью работы машин значительно повышает надежность работы комплекта машин, а следовательно, целесообразно!

Увеличение вероятности безотказной работы ведет к увеличению объема выработки комплекта машин, что в свою очередь приводит к уменьшению числа дней работы машин на лесосеке. Кроме того, снижаются эксплуатационные затраты и уменьшается техногенное воздействие машин на ЛЭС.

Объем отравляющих веществ, который будет выброшен в атмосферу с отработавшими газами двигателей лесных машин, можно определить по формуле:

V_B = (q_sji Ч--N_eji--Ч--n_ji--Ч--Д_jiЧ--Т_см--Ч k_ji ), (22)

где q_sji - удельный объем выбросов каждого s-того элемента, j-тым типом машин на i-той операции; N_eji - мощность двигателя j-той машины i-той операции, кВт; n_ji - количество работающих машин j-того типа на i-той операции; Д_ji - число дней работы j-той машины i-той операции; k_ji - коэффициент сменности работы машин j-того типа на i-той операции; Т_см- продолжительность смены, ч.

В результате сокращения продолжительности разработки лесосеки снижается техногенное воздействие лесосечных машин на ЛЭС: объем вредных выбросов в атмосферу с выхлопными газами; вредное воздействие на почвенный покров, особенно в весенний период; шумовое воздействие и др.

Объем снижения вредных выбросов может быть рассчитан по формуле:

V_BS = (q_sji Ч--N_eji--Ч--n_ji--Ч_--Д_эв--Ч--Т_см--Ч_--k_ji--),--(23)

где Д_эв- число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки.

Число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки за счет изменения численности или сменности работы лесосечных машин, определяется разницей в числе дней работы при условии минимальной и максимальной выработки комплекта машин на конкретной лесосеке:

Д_эв = Д_ро - Д_рд, (24)

где Д_ро и Д_рд - число дней разработки лесосеки, соответственно, при минимальной и максимальной выработки комплекта.

Число дней разработки при условии минимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Д_ро = Q_Л /Q_min , (25)

где Q_Л - объем древесины на лесосеке, м³; Q_min - минимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м³.

Число дней разработки лесосеки при условии максимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Д_рд = Q_Л/Q_max , (26)

где Q_max - максимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м³.

Время разработки лесосеки сокращается за счет увеличения численности или сменности работы лесосечных машин на отстающих операциях. Следовательно, во время их работы будут дополнительно производиться выбросы вредных веществ в атмосферу, объем которых можно рассчитать по формуле:

V_BS^(д) = --(q_sji--Ч_--N_eji^(д)--Ч--n_ji^(д)--Ч--Д_ji^(д)--Ч--Т_см^--Ч^--k_ji^(д)),--(27)

где N_eji^(д) - мощность двигателя дополнительной машины j-того типа на i-той операции; n_ji^(д) - количество (как правило, одна) дополнительных машин j-того типа на i-той операции; Д_ji^(д) -число дней работы дополнительных машин j-того типа на i-той операции; k_ji^(д) - коэффициент сменности работы (как правило, k_ji^(д) = 1) дополнительных машин j-того типа на i-той операции.

Число дней работы () дополнительного оборудования j-того типа на i-той операции на весь период разработки лесосеки определяется как произведение продолжительности работы (t_ji) этих машин за каждый отдельный месяц на число месяцев (n_м) разработки лесосеки:

= t_ji* n_м . (28)

Число месяцев разработки лесосеки можно определить как частное от деления общего запаса древесины на лесосеке Q_л на объем древесины, заготовленный за отдельный месяц: Q_м =Q_max *Т_п;

n_м =, (29)

где Т_п - число дней работы в расчетном месяце.

Тогда абсолютное уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу каждого отдельного s-того элемента может быть рассчитано по формуле:

V_BS^(a) = V_BS - V_BS^(д). (30)

При разработке зимних лесосек желательно работы заканчивать до начала интенсивного таяния снега. Предлагаемая нами методика расчета режимов работы лесосечных машин, как показывают производственные исследования и исследования на модели, позволяют значительно сократить продолжительность разработки лесосеки; заранее проанализировать возможные варианты; своевременно начать и закончить разработку каждой конкретной лесосеки.

Размер площадей лесных почв, сохраненных от разрушения, будет зависеть от количества дней, на которое уменьшится время разработки лесосеки, дневного объема выработки комплекта лесосечных машин и среднего запаса на одном гектаре и составит:

, (31)

где g_ср - средний запас древесины, м³/га; К_эв - коэффициент использования сэкономленного времени.

При разработке летних лесосек есть возможность 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.

Полученные нами аналитические детерменированные модели являются простыми и дают возможность определить режимы работы пары операций, но они не позволяют описать взаимосвязь машин в комплекте и определить режимы работы комплекта машин в целом. Для выявления взаимосвязи ТС на операциях всего транспортно-технологического потока в целом необходимо разработать имитационную модель этого процесса, дающую возможность получить требуемые результаты, т. к. составление аналитических моделей многооперационных систем, связано с большими трудностями и практически невозможно.

Четвертый раздел посвящен разработке имитационных моделей технологических процессов лесосечных работ. Имитационное моделирование - один из самых эффективных инструментов исследования сложных систем, когда решение приходится принимать в условиях неопределенности. Такое моделирование дает возможность инженеру, конструктору, исследователю экспериментировать не только с существующими, но и предполагаемыми системами - производственными процессами, практически во всех случаях, когда делать это на реальном объекте невозможно или нецелесообразно. К таким объектам относятся лесосечные работы, т. к. практически невозможно проведение наблюдений за работой лесосечных машин в идентичных условиях в случае необходимости их перенесения на другую лесосеку: и почвенно-грунтовые условия, и лесонасаждения, и другие факторы будут иными, чем на предыдущей лесосеке.

Процесс имитационного моделирования заключается в том, что на основе полученных нами математических моделей предлагаются блок-схемы и ЭВМ программы, имитирующие работу комплектов лесосечных машин и обеспечивающие получение режимов их функционирования. На рисунке 10 представлена блок-схема имитационной модели работы лесосечных машин в течение всего срока разработки лесосеки с заданным объемом производства без учета, на рисунке 11 и с учетом определения снижения объемов вредного воздействия лесосечных машин на ЛЭС.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 10. Укрупненная блок-схема имитационной модели работы лесосечных машин в течение всего срока разработки лесосеки с заданным объемом производства

В этом же разделе предлагается имитационная модель для выбора оптимального маршрута перемещения дополнительных машин с лесосеки на лесосеку. Предлагаемая модель дает возможность находить наиболее эффективный (оптимальный) вариант переброски дополнительных машин. Кроме этого здесь же разработана блок-схема имитационной модели получения пиломатериалов на верхнем складе, при заданных объемах производства. Отличается она от блок-схемы (рис.10) лишь тем, что во-первых, она разработана только для процесса получения окоренных сортиментов и пиломатериалов и представляет собой самостоятельную модель. Во-вторых, в исходных данных в место лесосечных машин включается оборудование для выполнения этого процесса.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 11. Укрупненная блок-схема имитационной модели работы лесосечных машин с учетом алгоритма расчета снижения техногенного воздействия машин на ЛЭС

Предлагаемый алгоритм и блок-схемы дают возможность составить программы для ПЭВМ, моделирующие работу конкретных комплектов машин для различных технологических систем на весь период разработки лесосеки. Используя эти программы, можно рассчитать режимы работы лесосечных машин и оборудования для получения окоренных сортиментов и пиломатериалов, обеспечивающие максимальную выработку за каждый отдельный месяц разработки лесосеки, способствующие повышению эффективности (экономической, технологической, технической, экологической, социальной). Программы написаны на языке Pascal в среде программирования Delphi 7. Программы для удобства их применения имеют визуальный интерфейс, понятный для пользователя.

После написания каждой программы проводилась ее отладка, которая заключалась в том, что по каждой задаче в ЭВМ вводились различные исходные данные. После решения задачи результаты сравнивались с предварительно полученными вручную. После этого программное обеспечение передавалось на производство для опытной проверки. Если результаты моделирования отвечали производственным требованиям, то составлялось методическое сопровождение и программа передавалась в промышленную эксплуатацию.

Достоверность результатов моделирования комплекса лесосечных работ зависит от точности закладываемых для расчетов исходных данных. Исследование первичной информации для осуществления моделирования процесса - одна из задач данной работы.

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований характера изменения интенсивности пополнения и потребления оперативных запасов и их объемов, которые проводились нами на нескольких операциях (валка с пакетированием, трелевка и обрезка сучьев; валка-обрезка сучьев-раскряжевка, трелевка). Хронометражные наблюдения за работой валочно-пакетирующей, а также харвестера и трелевочных машин позволили установить тенденцию к росту запасов между ними. (рис. 12).

Статистические данные, полученные нами в результате обследования лесосек показали, что несогласованность работы валочно-пакетирующих, харвестеров и трелевочных машин привела к избыткам запасов древесины между ними. Оставшиеся запасы после осеннее-зимнего сезона разработки лесосек были стрелеваны, в основном, в следующем осенне-зимнем сезоне. В результате чего за время летне-осеннего сезона качество оставшейся древесины снизилось, а древесина лиственных пород большей частью перешла в дрова. Анализ хронометражных наблюдений за работой трелевочных и сучкорезных машин и запасами между ними позволил нам установить, что за счет отставания трелевки от обрезки сучьев запасы между этими операциями постепенно снижаются и наступают такие моменты, когда сучкорезные машины вынуждены простаивать из-за отсутствия древесины (рис. 13).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 12. Характер изменения объемов валки (I), трелевки (2) и запасов между ними (3); (4) при остановке валочно-пакетирующей машины; (5) при подключении дополнительной трелевочной машины; (6) до подключения дополнительной трелевочной машины



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 13. Характер изменения объемов трелевки (I), обрезки сучьев (2) до подключения; трелевки (3) после подключения и (4) после отключения дополнительной трелевочной машины и запасов между ними (5)

Достигнуть в первом случае снижения, а во втором увеличения запасов и поддержать их на определенном для конкретных условий уровне возможно увеличением интенсивности, соответственно потребления и пополнения запасов (подключением дополнительного трактора). Это дает возможность увеличить объем заготовки древесины в 1,1 - 1,3 раза.

Статистическая обработка полученных данных позволила описать математически характер изменения запасов древесины. В результате установлено, что в данных условиях запасы имеют прямолинейную зависимость от числа дней работы.

Анализ исследований, проведенных нами в различное время сезонов заготовки древесины, показал, что увеличение запасов между операциями валки и трелевки и их уменьшение между операциями трелевки и обрезки сучьев является закономерным явлением. Причем, интенсивность увеличения запасов между операциями валки и трелевки несколько выше в весенне-летний период разработки по сравнению с осенне-зимнем. Интенсивность уменьшения запасов между операциями трелевки и обрезки сучьев несколько больше в осенне-зимний период чем в весенне-летний.

Проведенные производственные исследования и их анализ дали нам возможность обосновать характер изменения запасов между техническими средствами лесосечных операций и подтвердить необходимость подключения дополнительного трелевочного трактора.

Для определения по разработанной методике объемов оперативных запасов древесины, моментов подключения и продолжительности работы дополнительных машин, объемов заготовленной древесины и ежедневно необходимого количества машин для ее вывозки требуется прогнозировать сменную производительность машин, которые будут выполнять лесосечно-транспортные работы на планируемой к рубке лесосеке.

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.

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

лесосечный машина методический экономический

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, 1987. - № 248-87. - 4 с.

23. Заикин, А.Н. Метод повышения эффективности лесозаготовок [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1987. - № 24-87. - 4 с.

24. Заикин, А.Н. Метод оперативного планирования лесосечных работ [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1994. - № 56-94. - 4 с.

25. Заикин, А.Н. Метод расчета наряд-задания, расхода топливо-смазочных и вспомогательных материалов [Текст]: информ. листок / А.Н. Заикин. - Брянск: ЦНТИиП, 1994. - № 129-94. - 4 с.

26. Заикин, А.Н. Заготовка сортиментов в зоне радиоактивного загрязнения [Текст] / А.Н. Заикин, О.Р. Чайка // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 1997. - С. 93-95.

27. Заикин, А.Н. Основные теоретические положения по расчету продолжительности планируемого периода бесперебойной работы технологических линий [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 1997. - С. 152-157.

28. Заикин, А.Н. Технология и организация производства пиломатериалов на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2001. - № 2. - С. 36-38.

29. Заикин, А.Н. Технология и оборудование заготовки и переработки древесины на лесосеке [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. - Брянск: БГИТА, 2002. - Вып. 6. - С. 16-18.

30. Заикин, А.Н. Машины и технологические процессы заготовки и переработки древесины на лесосеке [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. регион. научн.-техн. конф. (16-18 мая 2002 г.) / БГИТА.- Брянск, 2002.- С. 195-197.

31. Заикин, А.Н. Факторы вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы и пути их снижения [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. научн.-техн. конф. / БГИТА.- Брянск, 2003. - С. 266-268.

32. Заикин, А.Н. Технология и оборудование верхних складов на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2003. - Вып. 8. - № 2. - С. 138-146.

33. Заикин, А.Н. Снижение вредного воздействия лесосечных машин на окружающую среду и методы его определения [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2004. - Вып. 9. - № 2. - С. 86-88.

34. Ермичев, В.А. Технологические методы снижения вредного воздействия лесосечных машин на окружающую среду [Текст] / В.А. Ермичев, А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. научн.-техн. конф. / БГИТА. - Брянск, 2004. - Т. 1. - С. 135-139.

35. Заикин, А.Н. Межоперационные запасы - гарантия безопасной и эффективной организации труда на лесозаготовках [Текст] / А.Н. Заикин // Вест. МАНЭБ. - Брянск: Брянское отд. МАНЭБ. - 2005. - Вып. 10. № 3. - С. 138-146.

36. Моделирование лесосечных работ при заданных объемах лесозаготовок [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова, И.Е. Летов, О.В. Филимоненко // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер. междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2005. - Вып. 11. - С. 12-16.

37. Моделирование работы лесосечных машин с учетом снижения вредных выбросов в окружающую среду [Текст] / А.Н. Заикин, Н.Б. Курбатова, И.Е. Аркатов, Н.В. Киндирова // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер. междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2005. - Вып. 11. - С. 17-21.

38. Заикин, А.Н. Характер изменения снижения продолжительности разработки лесосеки от ее таксационных показателей [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер. междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2006. - Вып. 12. - С. 18-21.

39. Заикин, А.Н. Моделирование снижения объемов вредного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы [Текст] / А.Н. Заикин // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения: сб. науч. работ / БГСХА. - Брянск, 2008. - С. 41-48.

40. Заикин, А.Н. Межоперационные запасы, их место, роль и значение в стабильности выполнения лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: матер. междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА.- Брянск, 2008. - Т. 2. - С. 98-103.

41. Заикин, А.Н. Определение надежности лесозаготовительных систем [Текст] / А.Н. Заикин // Актуальные проблемы лесного комплекса: матер. междунар. научн.-технич. конф. / БГИТА. - Брянск, 2008. - Ч. 2. - С. 16-19.

Монографии

42. Технология и оборудование лесозаготовок на радиоактивно загрязненных территориях [Текст] /А.Н. Заикин и др. - Брянск: БГИТА, 2006. - 67 с.

43. Заикин, А.Н. Теория, методы и модели интенсификации лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА, 2009. - 212 с.

Учебные пособия

44. Заикин, А.Н. Технология лесозаготовок [Текст]. В 2-х ч. Ч. 1. Управление межоперационными запасами, расчет режимов работы машин и технико-экономических показателей / А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА. - 2001. - 80 с.

45. Жаденов, В.С. Технология и оборудование лесозаготовок (этапы развития) [Текст] / В.С. Жаденов, А.Н. Заикин, Ю.В. Шелгунов. - Брянск: БГИТА, 2002. - 592 с.

46. Жаденов, В.С. Технология и оборудование для сортиментной заготовки леса [Текст] / В.С. Жаденов, А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА, 2003. - 236 с.

Размещено на Allbest.ru