Классификация почвенно-грунтовых условий как важнейшего фактора выбора типов и конструкций машин для расчистки лесных площадей при строительстве линейных объектов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация почвенно-грунтовых условий как важнейшего фактора выбора типов и конструкций машин для расчистки лесных площадей при строительстве линейных объектов

Классификация необходима в отрасли как средство хранения и поиска информации, ориентирования в многообразии терминов, понятий, соответствующих объектов технологии и техники и для установления закономерных связей между понятиями и объектами. Потребность в научно обоснованной классификации возросла в последние годы в связи с увеличением потока научно-технической информации, недостаточной упорядоченностью понятий и терминов, необходимостью формирования баз данных и разработки методов и средств рациональной организации поиска и использования информации [1, 2, 3] .

В наших работах неоднократно рассматривались вопросы, связанные с созданием выбора типов и конструкций машин для расчистки лесных площадей от древесно-кустарниковой растительности (ДКР) при эксплуатации и строительстве линейных объектов [4, 5, 6, 7] и др. В связи с тем, что известные отечественные классификации в области расчистки лесных площадей [8, 9, 10] и др. относятся к лесозаготовкам и не в полной мере учитывают специфику расчистки лесных площадей от ДКР, а в зарубежных источниках [11, 12] и др. подобная классификация нами не установлена, в данной работе рассмотрены вопросы классификации почвенно-грунтовых условий как важнейшего фактора выбора типов и конструкций машин для расчистки лесных площадей от ДКР.

Строительству линейных объектов предшествуют подготовительные работы: расчистка полосы отвода от ДКР, корчевание пней, уборка валунов и крупных камней и др. с использованием специальной техники и оборудования - навесных, полуприцепных и прицепных машин (корчеватели-собиратели, кусторезы, рыхлители, камнеуборочные машины, канавокопатели, планировщики и др.). В дальнейшем для безопасной эксплуатации линейных объектов просеки и полосы отвода должны периодически расчищаться от ДКР.

Природные условия работы машин, очищающих лесные площади от ДКР, характеризуются рельефом местности, почвенно-грунтовыми и климатическими условиями и отличаются исключительным разнообразием даже в пределах отдельных лесных участков. Поэтому для оценки влияния природных и производственных условий для выполнения работ по расчистке лесных площадей необходимо выполнить их классификацию, когда весь диапазон изменения природных условий делится на типы местности. Ее рельеф характеризуется изрезанностью участка, наличием склонов и препятствий, что заставляет технику работать с переменными нагрузками и влияет на интенсивность износа систем и агрегатов. Оценку рельефа можно выполнить по крутизне склонов: уклонами от 0 до 10°, допускающими использование как гусеничных, так и колесных машин; от 10 до 15°, когда можно применять только гусеничные машины; при крутизне 16° и более, когда необходимо использовать специальные установки или работы выполнять с применением ручных механизмов. Большинство гусеничных машин работает без ограничений по рельефу при крутизне склонов до 15° [13].

Почвенно-грунтовые условия зависят от механического состава почвы, режима увлажнения, климата и других факторов. К климатическим условиям относятся количество осадков в году, средняя температура воздуха и сезонность работы.

Согласно работе [14] производственные условия определяются техническими, организационными и эксплуатационными условиями.

Технические условия непосредственно влияют на состояние систем и узлов используемых машин, поскольку предполагают выполнение факторов, направленных на поддержание их работоспособности: наличие оборудования для проведения ТО, соблюдение сроков проведения ТО, обеспеченность запасными частями и другие факторы.

Организационные условия также оказывают влияние на работоспособность машин, поскольку только совместная реализация с техническими условиями может дать положительный эффект и включают в себя перечень факторов, которые способствуют нормальной работе: классность и профессиональная подготовка тракториста-оператора, стаж работы тракториста-оператора, состав специалистов при обкатке и ремонте и другие.

Эксплуатационные условия определяются:

- организацией работ машин, которая характеризуется скоростью передвижения тракторного агрегата, способом движения, видом поворотов и другими факторами, так как выбор скорости движения, способа движения и вид поворотов влияет на интенсивность износа деталей и узлов двигателя, трансмиссии и возникновение отказов;

- планированием комплекта машин, отсюда следует применение той или иной технологии механизированных работ;

- эксплуатационными показателями древесно-кустарниковой растительности: крупномерностью, количеством стволов на единице площади, породным составом растительности.

В таблице 1 представлены эксплуатационные показатели ДКР по данным ученых Марийского политехнического института.

Таблица 1

Эксплуатационные показатели ДКР

Произрастающая на лесных площадях ДКР отличаются по возрасту, высоте, диаметру и типу. Кустарник и мелколесье по густоте делят на редкий до 3000 шт./га, средней густоты - 3000ч10000 шт./га и густой - более 10000 шт./га [15]. В работе [16] предложено деление расчищаемых от древесно-кустарниковой растительности площадей по трудности их расчистки: с наличием деревьев, пней, мелколесья и кустарников; с наличием мелколесья и кустарника, без пней и деревьев; с наличием только кустарниковой растительности; покрытые мелким и средним кустарником.

Дополнительно расчистка может быть затруднена различными уклонами местности и наличием каменистых включений. В почвенном слое камни по их расположению делятся на поверхностные, полускрытые и скрытые. Их по размерам делят на: более 1 м - глыбы, 1ч0,6 м - крупные камни, 0,6ч0,3 м - средние камни, 0,3ч0,1 - небольшие камни, 0,1ч0,05 м - мелкие камни, 0,05ч0,01 м - галька и щебень. В таблице 2 представлена характеристика каменистости почвы на 1 га в слое грунта до 30 см, которая определяется в процентах или объеме камней в 1 м³.

Таблица 2

Характеристика каменистости почвы [17]

Предложенная, исходя из анализа, классификация условий применения машин для расчистки лесных площадей приведена на рисунке 1.

строительство линейный почвенный расчистка

Рисунок 1. Классификация условий применения машин для расчистки лесных площадей

С учетом выполненного анализа при выборе машин для расчистки лесных площадей следует учитывать природно-производственные условия, наличие серийно выпускаемых машин, обеспечение высокой производительности при минимальных затратах ручного труда и возможность выполнения производственного процесса с максимальным использованием всей биомассы древесной растительности.

Список литературы

1. Асмус, В. Ф. Учение логики о доказательстве и опровержении [Текст] / В. Ф. Асмус. - М.: Госполитиздат, 1954. - 88 с.

2. Блауберг, И. В. Становление и сущность системного подхода [Текст] / И. В. Блауберг, Б. Г. Юдин. - М. : Наука, 1973. - 270 с.

3. Шегельман, И. Р. Функционально-технологический анализ: метод формирования инновационных технических решений для лесной промышленности [Текст] : Монография / И. Р. Шегельман. - Петрозаводск: ПетрГУ, 2012. - 96 с.

4. Ивашнев, М. В. Обоснование технических решений, повышающих эффективность срезания древесно-кустарниковой растительности машиной роторного типа [Текст] : дис. канд. техн. наук : 05.21.01 : защищена 17.04.09. - Петрозаводск: ПетрГУ, 2009. - 171 с. - Библиогр. : С. 149-160.

5. Ивашнев, М. В. Особенности формирования зон, защищающих линейные сооружения от древесно-кустарниковой растительности [Электронный ресурс] / М. В. Ивашнев, И. Р. Шегельман // «Инженерный вестник Дона», 2013, № 2. - Режим доступа http://ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1651 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

6. Ивашнев, М. В. Повышение эффективности процесса функционирования роторной машины для срезания мелколесья и кустов [Электронный ресурс] / М. В. Ивашнев, И. Р. Шегельман // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 4. - Режим доступа:

http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4t1y2012/1185 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

7. Шегельман, И. Р. Интенсификации процессов расчистки лесных площадей от деревьев и кустов [Электронный ресурс] / И. Р. Шегельман, М. В. Ивашнев // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 2. - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/latest/n2y2012/page/8/ (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

8. Система машин для комплексной механизации лесозаготовительного производства на 1981-1985 гг. [Текст] / Химки : ЦНИИМЭ, 1983. - 158 С.

9. Шегельман, И. Р. Обоснование технологических и технических решений для перспективных технологических процессов подготовки биомассы дерева к переработке на щепу [Текст] : дис. докт. техн. наук. - СПб. : ЛТА, 1997. - 261 с.

10. Шегельман, И. Р. Классификация сквозных технологий заготовки биомассы дерева [Текст] / И. Р. Шегельман, П. В. Будник // Перспективы науки, 2012. - № 4 (31). - С. 90-92.

11. Forest-Based Sector Technology Platform - a European partnership for research and development [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.forestplatform.org/ (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. анг.

12. Larsson, M. Holzerntesysteme [Text] / M. Larsson // Fortec die Gesellschaft fur schwedische Forsttechnik. - Stockholm : Fortec, 2000. - P. 10-16.

13. Расчистка лесных площадей и трасс воздушных линий электропередач [Текст] / С. М. Гордеев [и др.] ; под ред. П. М. Мазуркина. - Йошкар-Ола : МарПИ, 1992. - 95 с.

14. Галиев, И. Г. Повышение эффективности использования тракторов в современных условиях [Электронный ресурс] / И. Г. Галиев, А. А. Мухаметшин, И. Р. Исхаков, А. Р. Шамсутдинов. - Режим доступа: http://www.km.ru/referats/B27E23913579444CB2DE5819F0A8FE60# (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

15. Государственные элементные сметные нормы на строительные и специальные строительные работы [Электронный ресурс] : ГЭСН 81-02-01-2001 Часть 1. Земляные работы : утв. Прик. Мин. рег. разв. РФ 17.11.08 № 253. - М., 2009. - Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/56/56019/ (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

16. Абдразаков, Ф. К. Перспективные технологии и средства удаления древесно-кустарниковой растительности [Текст] / Ф. К. Абдразаков, И. Н. Потапов, В. Н. Мараев // Механизация строительства, 2007. - № 4. - С. 13-17.

17. Мигляченко, В. П. Дорожно-строительные машины [Текст] / В. П. Мигляченко, П. Г. Сергеев. - М : Лесная промышленность, 1978. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru