Transport de cherestea. Probleme moderne ale științei și educației. Selectarea unei scheme de dezvoltare a transportului a unei zone de tăiere

1

Articolul propune un model matematic și o metodologie care să permită selectarea unei scheme raționale de transport și dezvoltare tehnologică a unei zone forestiere, ținând cont de reducerea costurilor la efectuarea unui set de operațiuni pregătitoare și principale pentru dezvoltarea tăierilor împrăștiate. suprafețe și caracterizate prin posibilitatea unei soluții integrate a problemelor de efectuare a principalelor operațiuni de deplasare de derapare și de îndepărtare a lemnului din analiza amplasării pe teritoriul blocului forestier, pe lângă defrișările blocului care limitează perimetrul acestuia, suplimentare temporare. trasee forestiere. Justificarea traseelor ​​cu costuri minime pentru așezarea derapelor și transportarea lemnului între toate perechile de zone analizate de pe teritoriul unui bloc forestier se bazează pe o succesiune de k transformări ale matricei originale și împărțirea problemei principale în subsarcini mai mici, ceea ce elimină luarea în considerare repetată a costurilor pentru așezarea derapajelor principale în rețelele de analiză a căilor de derapare care leagă zonele de tăiere cu punctele de încărcare în timpul dezvoltării trimestriale a zonelor forestiere.

transport de cherestea

teoria grafurilor

punct de încărcare

îndepărtarea lemnului

deraparea

exploatare forestieră

cartierul forestier

1. Alyabyev V.I. Optimizarea proceselor de productie in exploatare forestiera - M.: Lesn. industrie.-1977.-232 p.

2. Kochegarov V.G., Bit Yu.A., Menshikov V.N. Tehnologie și mașini pentru operațiuni de exploatare forestieră - M.: Lesn. industrie.-1990.-392 p.

3. Rukomoinikov K.P. Abordare grafică-algoritmică pentru fundamentarea tehnologiei raționale de dezvoltare trimestrială a zonelor forestiere // Buletinul Universității de Stat Forestier din Moscova - Buletinul Forestier.-2014.-Nr. 96-103.

4. Rukomoinikov K.P. Justificarea metodologiei de calcul a principalelor parametri tehnologici ai dezvoltării trimestrului // Lesnoy Vestnik. 2007.–№4(53)- – P.96-102.

5. Rukomoinikov K.P. Dezvoltarea infrastructurii pentru dezvoltarea trimestrială a suprafețelor forestiere // Forest Journal. - 2008.- Nr 2 – P.36-41.

6. Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V. Justificarea fezabilității construirii drumurilor (șine) temporare din lemn // Problemele actuale ale complexului forestier: Coll. ştiinţific tr. pe baza rezultatelor internaţionale științific-tehnic conf. Vol. 30. Bryansk: BGITA, -2011.-C. 168–171.

7. Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V., Ratmanova Yu.A Modalități de minimizare a costurilor pentru transportul forestier primar // Note științifice ale Universității de Stat din Petrozavodsk. Seria: Științe naturale și tehnice. Petrozavodsk: PetrSU, -2012.-Nr.4,-S. 98-101.

8. Shegelman I.R., Skrypnik V.I., Galaktionov O.N. Echipament tehnic de exploatare forestieră modernă - Sankt Petersburg: Profi-inform-2005. -337 p.

9. Shegelman I.R., Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V. Analiza indicatorilor de performanță și evaluarea eficienței mașinilor de tăiat lemn în diferite condiții naturale și industriale // Note științifice ale Universității de Stat din Petrozavodsk. Ser. „Științe naturale și tehnice” - 2010. -Nr. 4 (109).-C. 66–75.

10. Shegelman I.R., Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V., Pladov A.V. Îndepărtarea lemnului cu trenurile rutiere. Tehnică. Tehnologie. Organizare - Sankt Petersburg: PROFIX - 2008. - 304 p.

Problema creșterii eficienței funcționării rețelei primare de transport a lemnului a întreprinderilor forestiere a fost acordată atenției în cercetările oamenilor de știință de la PetrSU, VGLTA, SPbLTA, MSUL, TsNIIME, SSC LPK, PSTU etc.

În cadrul lucrărilor au fost analizate problemele de fundamentare a fezabilității construirii podurilor temporare de tăiere în timpul amenajării suprafețelor mici de tăiere. Lucrarea propune dependențe pentru întocmirea unui program pentru determinarea valorii critice a volumului de îndepărtare a lemnului dintr-o zonă de tăiere, la care este recomandabil să se amplaseze un gard temporar de transport de cherestea adiacent direct zonei de tăiere, iar nomogramele sunt construite pentru a simplifica calcule în condiţii reale de producţie. Se fac recomandări pentru transportarea lemnului cu tractoare de-a lungul principalelor târâtoare din afara zonei de tăiere până la un punct de încărcare adiacent drumului forestier sau defrișare trimestrială la limita blocului forestier, dacă volumul planificat de îndepărtare a lemnului este mai mic decât o valoare critică justificată. .

Aceste studii nu presupun însă o analiză eficientă a posibilității amplasării unor drumuri temporare de exploatare forestieră în cadrul blocului în prezența și luarea în considerare în comun a posibilității de a transporta cherestea până la luminițele blocului care limitează perimetrul blocului forestier în condițiile unui rețea de blocuri bine dezvoltată, funcțională pe suprafața închiriată și dezvoltarea concomitentă a mai multor zone situate în cadrul blocului forestier cu volume diferite de lucrări de tăiere pe teritoriul acestora.

Scopul studiului: Justificarea unei scheme tehnologice raționale de amplasare a căilor temporare de transport a lemnului și a unei rețele de puncte de încărcare pe perioada dezvoltării trimestriale a suprafețelor forestiere, ținând cont de defrișările trimestriale existente care limitează perimetrul cartierului forestier.

Material şi metode de cercetare Metodologia propusă se bazează pe implementarea unei metode de rezolvare a problemei p-mediane din punct de vedere al programării întregi. Secvenţa de calcule presupune compararea secţiunilor analizate cu vârfurile graficului. În acest caz, numărul de vârfuri ale graficului depinde de numărul de zone de tăiere dezvoltate și poate fi mărit în funcție de condițiile naturale și de gradul necesar de detaliere a rezultatelor calculului prin împărțirea suprafețelor mari de tăiere în părți și afișarea lor pe grafic sub forma lor. noile vârfuri. Concomitent cu vârfurile graficului care caracterizează zonele de tăiere dezvoltate din cadrul blocului forestier, graficul marchează vârfurile care caracterizează posibilele amplasări ale punctelor de încărcare din apropiere, limitând blocul de poieni trimestrial. Opțiunile posibile pentru așezarea principalelor dragi pe teritoriul său sunt marcate pe măsură ce sunt înregistrate marginile graficului, lungimile acestora și costurile proiectate ale plasării lor.

Vârfurile graficului rezultat sunt numerotate în următoarea succesiune: inițial se numerotează vârfurile graficului corespunzătoare zonelor marcate în apropierea luminiștilor trimestriale, iar apoi se numerotează toate zonele de tăiere analizate din cadrul trimestrului.

Sunt prognozate costurile amenajării punctelor de încărcare la fiecare dintre locurile analizate. Dacă, dintr-un motiv oarecare, plasarea unui punct de încărcare pe zona de tăiere este imposibilă, atunci costurile amenajării acestuia sunt egale cu. Sunt prognozate volumele de lemn recoltat la fiecare zonă de tăiere.

Să luăm - o matrice de distribuție în care

Să presupunem că dacă vârful este vârful median (adică pe această porțiune a blocului forestier există un punct de încărcare și există căi de acces care fac posibilă transportul lemnului cu ajutorul vehiculelor de tăiere până la un depozit de cherestea) și, în cazul în care amplasamentul analizat nu este destinat să găzduiască punctul de încărcare și amenajarea rutelor de transport a lemnului.

Metodologia propusă presupune reducerea costurilor totale de menținere a defrișărilor trimestriale existente în stare de exploatare, amplasarea unor drumuri suplimentare de tăiere forestieră și bariere principale pe teritoriul ocolului silvic, amenajarea unui număr dat de puncte de încărcare, transportarea lemnului până la acestea, și ține cont de costurile transportului lemnului la depozitul de cherestea. Utilizarea tehnicii presupune minimizarea funcției obiective:

Sensul fizic al termenilor luați în considerare în funcția obiectiv este următorul:

· primul termen caracterizează costurile totale de amplasare a tuturor traseelor ​​principale care leagă zonele dezvoltate din zona forestieră și transportul lemnului de-a lungul acestora până la punctele de încărcare:

unde sunt costurile totale minime pentru amenajarea traseelor ​​principale care leagă secțiunile i și j și pentru transportul lemnului între secțiunile desemnate, adică;

Al doilea termen ia în considerare costul total al amenajării punctelor de încărcare:

unde este costul amplasării unui punct de încărcare pe amplasament, unități;

· al treilea termen ia în considerare costurile posibile ale amenajării unui drum forestier:

Unde variante variate de amenajare a traseelor ​​de transport din zona analizată spre zone situate la luminițe trimestriale, corespunzătoare costurilor minime de amplasare a barajelor principale (drumuri de tăiere temporară), m; - număr de parcele adiacente luminiștilor trimestriale, buc.; - costuri suplimentare asociate conversiei a 1 l.m. calea principală spre drumul forestier, de ex.;

· al patrulea termen ia în considerare costurile suplimentare ale deplasării vehiculelor de tăiere de-a lungul drumurilor suplimentare de tăiere, analiza fezabilității amplasării lor într-o zonă de pădure este o parte integrantă a acestei metodologii:

unde este costul unui schimb de mașini a vehiculelor de transport de lemn implicate în îndepărtarea lemnului, unități de unitate; - stoc de lemn recoltat în fiecare dintre suprafețele analizate, m3; - viteza medie a vehiculelor de exploatare forestieră în direcțiile de mers în gol și de marfă de-a lungul drumurilor suplimentare de exploatare forestieră amplasate în zona forestieră, m/s; - sarcina medie pe călătorie a vehiculelor de transport lemn, m3; - numărul de ore de funcționare a vehiculelor de transport lemne pe schimb, ore; - coeficientul de utilizare a timpului de schimbare a vehiculelor de transport lemn;

- distante minime fata de zona analizata, situata la poiana trimestrial pana la coltul blocului forestier in directia caruia se transporta cheresteaua la depozitul de cherestea.

Restricții impuse funcției obiectiv:

Pentru toate zonele analizate, trebuie îndeplinită o condiție pentru a se asigura că orice vârf analizat este atașat unui singur vârf median (adică orice zonă analizată (zonă de tăiere) de pe teritoriul unui bloc forestier este conectată printr-o cale principală doar la un punct de încărcare).

Pe teritoriul blocului forestier, pentru a asigura implementarea tuturor operațiunilor de tăiere, trebuie amplasate unul sau mai multe puncte de încărcare (adică în graficul care caracterizează suprafețele de pe teritoriul blocului forestier trebuie să existe cel puțin p vârfuri mediane) . Îndeplinirea acestei condiții este asigurată de restricția introdusă a numărului de puncte de încărcare în zona forestieră.

Numărul de opțiuni utilizate în analiză pentru localizarea punctelor de încărcare în apropierea defrișării trimestriale trebuie să îndeplinească următoarea condiție:

Pentru toate zonele analizate, trebuie îndeplinită o condiție care să garanteze că orice vârf analizat poate fi atașat doar unui vârf inclus în setul median (adică dacă , atunci , de la atașarea oricărei zone analizate (zona de tăiere) pe teritoriul unei bloc de pădure prin coloana vertebrală o tragere sau o rețea de trageri principale către a doua secțiune poate fi justificată numai dacă un punct de încărcare este situat la a doua secțiune).

Fiecare parcelă (zonă de tăiere) acceptată ca vârf median trebuie să fie conectată printr-o potecă principală sau o rețea de poteci trunchi și luminițe trimestriale cu una sau mai multe parcele situate la limita blocului forestier.

Justificarea costurilor minime pentru așezarea dragilor și derapajul între toți
perechi de tronsoane analizate ale blocului forestier

Pentru a rezolva această problemă este necesară fundamentarea metodologiei de calcul a costurilor totale minime pentru așezarea barelor principale și derapajul lemnului între toate perechile de zone analizate și.

Pentru implementarea acestei sarcini s-au derivat dependențe matematice care țin cont de particularitățile procesului tehnologic al operațiunilor de exploatare forestieră în condițiile dezvoltării trimestriale a suprafețelor fondului forestier și de diversitatea condițiilor naturale și de producție a zonelor analizate, care permit umplerea și transformarea tuturor matricelor succesive, a valorilor intermediare pentru justificarea costurilor minime de așezare a derapajelor și derapajelor între toate perechile de tronsoane analizate ale blocului forestier.

Să se completeze matricea inițială, acoperind valorile costurilor totale minime pentru așezarea dragilor principale și derapajul lemnului numai între cele mai apropiate perechi de zone analizate și conectate direct între ele prin draga principală, fără a realiza posibilitatea de așezare pe teritoriul unei alte zone de tăiere se propune o relație matematică:

unde este costul amplasării unei bariere principale între zone și situate pe teritoriul cartierului forestier, unități de unitate; - distanta intre sectiuni si , m;

- costul de schimbare a mașinii echipamentelor implicate în derapajul lemnului, unități unitare;

Tehnica propusă se bazează pe o succesiune de transformări ale matricei originale. Sarcina este împărțită în subsarcini mai mici. Se aplică principiul programării dinamice, unde soluția optimă a unei probleme mai mici poate fi folosită pentru a rezolva problema inițială. Mai mult, conform algoritmului Floyd, la fiecare iterație ulterioară, noua matrice reprezintă costurile totale minime pentru așezarea traseelor ​​principale și derapajul lemnului între perechile de secțiuni analizate și cu limitarea că traseul dintre toate perechile de secțiuni și ca secțiuni intermediare conține numai secțiuni din multe.

Pentru a calcula elementele tuturor matricelor ulterioare, se recomandă utilizarea relației de recurență:

unde este numărul matricei de valori analizate (numărul de iterație); , - respectiv, distanțele dintre secțiuni și , obținute din rezultatele matricelor și , m; , - în consecință, costurile de așezare a liniei de dragă principală până la prima secțiune cea mai apropiată pe traseul dintre secțiuni și , obținute din rezultatele matricelor și , i.e.

Elementelor , , din ultima matrice de rezultat li se atribuie valoarea 0.

Rezultatele ultimei iterații sunt înlocuite în funcția obiectiv propusă anterior. Căutarea unei soluții poate fi efectuată folosind metode de programare liniară.

Rezultatele studiului și discutarea acestora Metodologia propusă pentru justificarea costurilor minime pentru așezarea traseelor ​​și derapajul între toate perechile de tronsoane analizate ale blocului forestier face posibilă excluderea luării în considerare repetată a costurilor de amplasare a barajelor principale la analiza rețelei de tragerile principale care leagă zonele de tăiere cu punctele de încărcare de pe teritoriul blocului forestier În practică Folosind rezultatele, este posibil să se deplaseze punctele de încărcare la o anumită distanță de la valorile indicate în calcule, sau să se plaseze cherestea. de-a lungul unui drum de tăiere temporară, dar trebuie avut în vedere că deplasarea punctelor de încărcare în direcția de îndepărtare a lemnului va duce la creșterea costurilor de transport și de dezvoltare tehnologică a zonei forestiere în conformitate cu următoarea dependență:

unde este valoarea corespunzătoare modificării costurilor totale pentru dezvoltarea suprafeței forestiere, unități; - abaterea de la pozitia calculata a punctului de incarcare in directia derapajului (scoaterea lemnului), m; - volume de lucru la transportarea lemnului de la locurile de tăiere conectate prin poteci principale la un punct de încărcare, m3; , în consecință, costul așezării a 1 metru rulant. draga principală și 1 l.m. mustață de tăiere.

Concluzii. Dependența și metodologia matematică propuse permit realizarea unei contabilități cuprinzătoare a principalelor operațiuni de transport de derapare și îndepărtare a lemnului și analizarea amplasării pe teritoriul unui bloc forestier, pe lângă defrișările blocului care limitează perimetrul acestuia, suplimentar garduri temporare de tăiere.

Recenzători:

Shirnin Yu.A., doctor în științe tehnice, profesor, șef al Departamentului de Resurse Umane, Universitatea Tehnologică de Stat din Regiunea Volga, Yoshkar-Ola;

Tsarev E.M., doctor în științe tehnice, profesor asociat, profesor, Universitatea Tehnologică de Stat din Regiunea Volga, Yoshkar-Ola.

Link bibliografic

Rukomoinikov K.P. ABORDAREA GRAFANALITICĂ A JUSTIFICARII FEEDABILITĂȚII AMPLASĂRII UNUI DUPĂR PENTRU CHERESTEA PE TERITORIUL UNUI CARTER FORESTRE // Probleme moderne de știință și educație. – 2014. – Nr 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16418 (data acces: 02/01/2020). Vă aducem în atenție reviste apărute la editura „Academia de Științe ale Naturii”

Selectarea rutelor de logare

Execuția corectă și bine organizată a lucrărilor de tăiere este posibilă numai dacă un camion de tăiere este adus la locul de tăiere în timp util, chiar înainte de sosirea echipelor complexe. Direcția, lungimea și succesiunea construcției rețelei de mustăți pentru anul sunt planificate după alocarea zonelor de tăiere. La alocarea suprafețelor de tăiere și trasarea liniilor se ține cont de posibilitatea utilizării rețelei de linii existente.

Principala cerință atunci când se dezvoltă un aspect pentru mustăți este cerința pentru cea mai mică cantitate de muncă și bani pentru construcția și funcționarea ulterioară a acestora, ținând cont de costurile derapajului. Trasarea trebuie să fie complet legată de tehnologia de dezvoltare a zonei de tăiere, care se exprimă prin amplasarea uniformă a punctelor de încărcare, reducerea distanțelor de derapare, alegerea unei locații convenabile pentru un punct de întreținere, cantină etc.

Direcția traseului teșit este aleasă de către directorul tehnic al stației de exploatare forestieră împreună cu maistrul silvic, căruia i se va încredința dezvoltarea acestei zone de tăiere, și maistrul drum, sub conducerea căruia se va construi teșirea. Traseul mustaței se conturează mai întâi după contur, apoi se precizează la sol și se asigură in situ cu ajutorul stâlpilor și tăierilor de pe copaci.

Pentru așezarea unei fâșii de drum, se taie o fâșie de drum lată de 8 m. Lemnul care este recoltat este folosit pentru construirea drumului. Buștenii rămași sunt stivuiți pentru a fi expediați la depozitul inferior. Toți copacii periculoși de-a lungul drumului forestier la o distanță de 25 m în ambele direcții trebuie îndepărtați înainte de începerea construcției acestuia. Zona de siguranță pe zona de tăiere este tăiată într-o bandă de 25 m lățime de către echipe complexe la începutul dezvoltării zonei de tăiere.

La transportarea lemnului cu mașina se pun următoarele tipuri de șenile: pământ (rulat peste pământ natural), profilat, îmbunătățit cu adaos de nisip sau pietriș, zăpadă, rulat peste zăpadă compactată și irigat cu zăpadă; bușteni din scuturi, bușteni sau bici; bandă de inventar; prefabricate din plăci de beton armat; umplere pe un pat de perie. Tipul de mustață este selectat în funcție de condițiile solului și de tipul vehiculelor, ținând cont de disponibilitatea echipamentelor de construcție a drumurilor și a materialelor de construcție în întreprinderea industriei lemnului.

Drumurile cu ecartament îngust sunt construite, de regulă, fără balast, cu o grilă de șină așezată pe o fundație de sol gradată. Iarna, în zonele cu ierni stabile, lungi, mustața se construiește pe o fundație înzăpezită.

Mustatile sunt construite de echipe de constructii drumuri sub indrumarea unui maistru de drum sau a unui maistru de lucrari pregatitoare. Numărul de muncitori în echipe și echipamentul cu mecanisme este determinat de hărți tehnologice speciale pentru construcția mustații în funcție de condițiile locale și de tipul mustații. Maistrul de drum predă drumurile de tăiere pregătite pentru lucru șefului de drum sau șefului stației de tăiere conform unui act.

Un traseu temporar pentru îndepărtarea lemnului recoltat dintr-o zonă de tăiere cu o durată de viață de cel mult un an, adiacent unei ramificații sau liniei principale a unui drum forestier și destinat dezvoltării zonelor individuale de tăiere. Selectarea rutelor L.u. efectuate în stadiul lucrărilor pregătitoare de tăiere - un set de operațiuni pentru a crea condițiile necesare pentru efectuarea lucrărilor de bază la locul de tăiere. L.u. - parte a rețelei de transport a lemnului a unei întreprinderi forestiere. Distanța dintre arborele de bușteni, egală cu două distanțe de remorcare a lemnului, este stabilită luând în considerare cele mai mici costuri totale pentru construcția acestora și transportul lemnului până la punctele de încărcare a lemnului. În funcție de tipul de teren și de trenurile rutiere folosite din L. u. poate fi pe plăci de beton armat, de la panouri de lemn pe o bază de liră sau de traversă, din bușteni pe o bază de traversă (adică, drumuri de lemn), precum și pietriș, liră îmbunătățită și liră. Utilizarea ca medicamente temporare nu este permisă. albiile râurilor și pâraielor. L.u. după încheierea perioadei de îndepărtare, cheresteaua trebuie demontată și terenul ocupat de aceștia trebuie recuperat (vezi Recuperarea terenurilor).

Figura 5.5. Schemă de amenajare a zonelor de tăiere pe bază de tăietoare de ciorchine și mașini de derapare: a – cu gruparea arborilor de-a lungul liniei VPM (cu VPM la ralanti); b – cu ambalarea arborilor în unghi față de direcția cursei tehnologice de lucru a VPM: 1 – mâner de tăiere; 2 – calea principală; 3 – traseu albinelor; 4 – punct de încărcare a lemnului; 5 – direcția curselor de lucru VPM; 6 – mașină de derapare; 7

– chenar panglică; 8 – pachete de copaci, ambalate de VPM; 9 – ILM; 10 – tragere de ocolire; 11 – zona de siguranta; 12 – plantarea în zona de tăiere înainte de tăiere; 13 – puii conservați; 14 – arbori cu semințe

Orez. 5.6. Schemă de dezvoltare a zonelor de tăiere cu ajutorul tehnologiei cu trei benzi bazată pe tăietoare-măgrăchioare și mașini de derapare: 1 – pod de tăiere; 2 – calea principală; 3 – traseu de derapare a stupinei; 4 – punct de încărcare, 5 – pasaje tehnologice VPM; 6 – skidder; 7

– cioturi de copac; 8 – pachete de arbori depuse în timpul dezvoltării centurii centrale; 9 – pachete de arbori depuse în timpul dezvoltării celei de-a doua centuri; 10 – tufătură conservată a speciilor de conifere; 11 – ILM; 12 – zona de tăiere (plantare) înainte de tăiere 13 – limita zonei de siguranță;

Copacii sunt înfășurați de-a lungul unei târâtoare situate pe centura din mijloc. Pentru a asigura condiții de lucru sigure în operațiunile conexe, este recomandabil să se dezvolte simultan trei stupine adiacente. Este recomandabil să se dezvolte curelele drepte după ce copacii din centura din mijloc și din stânga au fost împușcați. Copacii sunt derapați cu vârfurile în față folosind tractoare cu manipulatoare sau cu echipament de frânghie.

Principalul dezavantaj al schemei (Fig. 5.6) îl reprezintă trecerile multiple ale frecvenței (24...30 de rulări) ale mașinii de derapare și posibilitatea de deteriorare a solului de pe acesta și rulajele în gol ale VPM, care afectează negativ performanța acestuia. Prin urmare, este de preferat să dezvoltați zona de tăiere folosind tehnologia cu două curele.

Dezvoltarea unei stupine prin metoda cu două curele se realizează în două etape, începând cu centura dreaptă într-un mod similar cu tehnologia cu trei centuri, în acest caz însemnând centura dreaptă ca cea din mijloc. Dezvoltarea panglicilor din stânga este identică. Avantajul acestei scheme este că poate fi aplicată

pentru a fi utilizat în zonele de tăiere și cu capacitate portantă satisfăcătoare a solului, precum și o productivitate mai mare a VPM în comparație cu dezvoltarea unei stupine cu trei curele.

Schema pentru efectuarea tăierii treptate între benzi folosind tehnologia cu două curele este prezentată în Fig. 5.7. Când se dezvoltă o centură centrală, în mijlocul căreia este așezată o pistă de derapaj, pachetele de copaci sunt plasate strict în urma mașinii; la dezvoltarea unei benzi adiacente - la un unghi de până la 30° față de direcția desenului. Apoi VPM se mută într-o altă stupină, lăsând una sau două stupine de lungime (n − 1)l n neatinse, unde n este numărul de tehnici de tăiere. După ce s-a mutat la

În a doua stupină, în prima, copacii sunt curățați de ramuri cu un ferăstrău ușor. Colectarea și derapajul buștenilor de vârf se realizează cu un tractor cu un manipulator sau cu un echipament de frânghie. Acest lucru vă permite să vă păstrați anii adolescenței.

Orez. 5.7. Schema de dezvoltare a zonelor de tăiere la efectuarea tăierii treptate inter-benzi folosind tehnologia cu două centuri: 1 – bandă de lemn; 2 – punct de încărcare a lemnului; 3 – tragere; 4 – skidder; 5 – tufătură conservată a speciilor de conifere; 6 – cioturi; 7 – progresul tehnologic al VPM; 8 – fâșie forestieră conservată; 9 – limber; 10 – ILM; 11 – pachete

copaci așezați pe un drag la dezvoltarea centurii centrale

Tehnologii de dezvoltare a suprafețelor de tăiere pe bază de tăietoare-măgrășoare și

mașini de derapaj cu pasaje tehnologice VPM paralele cu podul forestier sau circulare acceptabil exclusiv pentru vânzare

numai tăieri clare cu reîmpădurire ulterioară în anumite condiţii naturale.

Orez. 5.8. Schema de dezvoltare a zonelor de tăiat VPM și a mașinilor de derapare: a – cu stivuirea arborilor într-un unghi apropiat de directia de direcție de progres tehnologic a VPM; b – schema inelară: 1 – transport de cherestea; 2 – punct de încărcare a lemnului; 3 – teanc de bice; 4 – skidder; 5 – cioturi; 6 – limita zonei de siguranță; 7 – ILM; 8 – direcția progresului tehnologic al VPM; 9 – arbori cu semințe; 10 – pachete de arbori recoltați de VPM; 11 – chenar de panglici; 12 – pădure în creștere

Dezvoltarea parcelei cu pasaje paralele cu podul forestier (Fig. 5.8, a) permite crearea unui stoc de mănunchiuri pe parcelă, ceea ce trebuie făcut atunci când există un decalaj tehnologic între tăiere și derapare. Este indicat sa-l folosesti in zonele plate de taiere cu soluri cu capacitate portanta crescuta. Dezvoltarea parcelei începe de la marginea îndepărtată cu mișcări drepte paralele cu mustața cu ture UPM la capetele curelelor. Pe măsură ce benzile sunt tăiate, tăietorul de măcinat se apropie de mașina de transport de cherestea. Legăturile de copaci sunt așezate perpendicular pe direcția de mișcare a mașinii, cu fundul lor către gardul de tăiere. Pe primele două sau trei curele, pachetele sunt așezate la unghiuri mai mici.

Derapajul mănunchiilor începe după dezvoltarea întregului teren fără instalarea de trageri de-a lungul celei mai scurte distanțe de la locul unde sunt așezate mănunchiurile de copaci până la punctul de încărcare peste benzile dezvoltate.

Când se deplasează într-un cerc (Fig. 5.8, b), VPM începe să dezvolte parcela, deplasându-se de-a lungul panglicilor de la limitele sale, apropiindu-se treptat de centru pe măsură ce graficul este dezvoltat. VPM plasează copacii tăiați într-un unghi în spatele sau în fața lor, în funcție de direcția de derapare. Domeniul mare de lucru creat face posibilă asigurarea derapajului pachetelor din orice loc, cu excepția zonei de siguranță din apropierea VPM.

Când se lucrează într-un model circular, virajele HPPM sunt reduse la minimum și, astfel, pierderea de timp pentru manevrare este redusă. Dacă lățimea și paralelismul curelelor sunt menținute cu strictețe, iar pachetele sunt așezate în spate de-a lungul axei de mișcare a mașinii, VPM poate funcționa cu conservarea parțială a tufăturii. În acest caz, toate curelele sunt dezvoltate de mișcările mașinii numai în direcția de derapaj. Schema (Fig. 5.8, b) este recomandată atunci când VPM funcționează pe soluri umede sau dacă există zone neoperaționale în cadrul masivului, precum și păduri deschise și mlaștini.

5.3. Tehnologii de dezvoltare a zonelor de tăiere cu derapajul arborilor pe baza derapajelor de tăiat

Tehnologia de dezvoltare a zonelor de tăiere depinde de modul de funcționare al mașinii de tăiat-derapator (VTM), de teren și de condițiile solului. VTM poate funcționa în următoarele moduri tehnologice: derapare cu role și grupare cu role.

Tehnologii pentru dezvoltarea zonelor de tăiere VTM folosind pasaje paralele de-a lungul benzilor tăiate ale arboretului acceptabil pentru implementarea tăierilor libere cu reînnoire ulterioară, precum și a primelor metode de tăiere treptată între benzi în plantații fără tupus. În timpul dezvoltării

zone de tăiere conform schemelor (Fig. 5.9, a, b) nu este prevăzută instalarea traseelor ​​stupinei.

Schema de dezvoltare a parcelelor cu centuri perpendiculare pe gardul forestier (Fig. 5.9, a) este principala schemă tehnologică. Se foloseste in zonele nemlastinate ale zonei de taiere cu teren plat sau pante usoare catre gardul forestier.

Orez. 5.9. Scheme de amenajare a suprafețelor de tăiere cu ajutorul mașinilor de doborâre-derapare la funcționarea în regimul de doborâre-derapare: a – cu benzi perpendiculare pe gardul de tracțiune a lemnului; b – curele paralele cu tractorul de lemn: 1 – transportul de lemn; 2 – benzi; 3 – VTM; 4 – cioturi; 5 – pădure în creștere; 6 – mișcări tehnologice ale mașinii; 7 – zona de siguranta; 8 – derapaj; 9 – punct de încărcare cherestea, 10 – portaj auto; – lăţimea dezvoltată

Dezvoltarea părții principale a parcelei începe cu tăierea primei benzi. Pentru a face acest lucru, VTM-ul, manevrând între copaci, se deplasează de la vintre în adâncurile parcelei la o distanță care asigură formarea pachetului maxim admis de copaci, după care mașina se întoarce și, îndreptându-se spre dumbravă, taie copacii din partea stângă și formează un pachet din ei, pe care apoi îl curăță până la punctul de încărcare a lemnului situat lângă mustață. Această tehnică se repetă până când banda este tăiată până la capătul parcelei. După ce a finalizat dezvoltarea primei benzi, VTM începe să dezvolte următoarea bandă de la capătul ei îndepărtat. Deplasându-se de-a lungul peretelui pădurii, mașina taie și așează

Conica atacă toți copacii aflați în zona de acțiune a corpurilor de lucru ale TMV din stânga acestuia. După ce a format un pachet de copaci, VTM-ul îl transportă la punctul de încărcare a lemnului. Apoi mașina revine la centura în curs de dezvoltare, unde a fost doborât ultimul copac, ridică următorul pachet și îl derape. Aceasta continuă până când banda este complet dezvoltată. Toate benzile ulterioare de pe parcelă sunt dezvoltate în aceeași ordine.

Când se lucrează conform schemei (Fig. 5.9, a), lățimea parcelei a d ar trebui să fie

astfel încât mașina să poată forma cel puțin un pachet. Acest lucru este posibil dacă

unde l p este lungimea benzii pentru colectarea unui pachet, m; V p – volumul pachetului format, m3; q – rezerva la 1 ha, m3/ha; bл – lățimea benzii pe care se formează mănunchiul, m; și fără - lățimea zonei de siguranță de-a lungul transportului de lemn.

Schema de amenajare a unei parcele cu benzi paralele cu gardul forestier (Fig. 5.9, b) este utilizată pentru amenajarea zonelor de tăiere cu teren plat cu intensitate redusă a muncii pentru așezarea pistelor de tăiere. Pe soluri dense și iarna, gardul forestier se poate deplasa în urma dezvoltării parcelei, ceea ce reduce la minimum distanța medie de derapare. Mustatile pot fi asezate pe distante cuprinse intre 60...100 m Parcela este dezvoltata prin pasaje VTM paralele cu latura longitudinala a padurii si mustata. Tehnologia de dezvoltare a benzilor și secvența dezvoltării lor sunt similare cu procesul descris anterior. Pachetul format de copaci de pe centură este transportat la punctul de încărcare a lemnului de-a lungul celei mai scurte căi de-a lungul benzilor dezvoltate anterior.

În cazul solurilor umede vara sau cu acoperire adâncă de zăpadă iarna, este mai bine să se dezvolte parcela cu fâșii situate la un unghi de 60...70° față de gardul forestier. Această aranjare a curelelor facilitează deplasarea VTM-ului în direcția încărcăturii prin reducerea unghiului de rotație la părăsirea punctului de încărcare a lemnului.

Tehnologia stupinei înguste, bazată pe mașini de tăiat-derapant cu derapajul copacilor de la cap acceptabil pentru realizarea tăierilor preponderent ras cu regenerare prealabilă (conservarea tupusului), precum și tăierilor inter-fâșii în zone cu și fără tufături, tăierilor cu rasă cu reîmpădurire ulterioară.

Folosind această tehnologie, este posibilă dezvoltarea zonelor de tăiere păstrând în același timp 40...60% din tufiș. Pentru a face acest lucru, matrițele de derapare sunt marcate pe parcele cu o distanță între ele în 1,5...2 raze maxime de lucru ale manipulatorului Rmax (Fig. 5.10).

După doborârea și derapajul pădurii din zona de siguranță, pădurea este tăiată succesiv pe o potecă de până la 4 m lățime și apoi dezvoltată.

vârful ambelor jumătăți de stupine. Tăierea tragerilor este efectuată de VTM, de obicei atunci când se deplasează în marșarier de-a lungul țintei vizate.

Fig.5.10. Schemă de amenajare a zonelor de tăiere folosind tehnologia stupinei înguste bazată pe mașini de tăiat și derapaj cu păstrarea tufăturii: 1 – pista de derapare; 2 – transport de cherestea; 3 – limita zonei de siguranță; 4 – traseu albinelor; 5 – punct de încărcare a lemnului; 6 – copaci tăiați în timpul dezvoltării tragerii; 7 – VTM; 8 – chenar de stupine; 9 – tufătură conservată; 10 – surse de contaminare; 11 – pădure în creștere

Deplasându-se în direcția opusă, VTM-ul taie și plasează copacii într-o conică situată atât în ​​stânga, cât și în dreapta de-a lungul direcției de mișcare a acestuia în raza de acțiune a manipulatorului. Copacii care sunt mai îndepărtați de potecă sunt doborâți, de sus în sus, de copacii așezați într-un pat, iar fundurile sunt așezate într-un pat cu ajutorul unui manipulator, care elimină deteriorarea tufăturii. În același timp, sunt selectați copacii tăiați în timpul tăierii potecii. Mănunchiul format este transportat la punctul de încărcare a lemnului. După derapare, următorul pachet de TMV revine înapoi la tracțiunea stupinei și ciclul se repetă. După ce întreaga bandă a fost dezvoltată, aparatul trece la următoarea bandă.

Tehnologie pentru dezvoltarea zonei de tăiere VTM în regim de tăiere

balotarea și deraparea pachetelor de copaci folosind mașini de derapare de-a lungul traseelor ​​special tăiate acceptabil pentru implementarea tăierilor libere cu reînnoire ulterioară, precum și a primelor metode de tăiere treptată între benzi în plantații fără tupus.

Atunci când funcționează în modul de doborâre-mănunchi, VTM-ul trebuie să formeze mănunchiuri, al căror volum ar corespunde sarcinii de deplasare pentru un skidder care funcționează în combinație, de obicei cu o prindere de fascicule. Formarea unui mănunchi pentru a se potrivi caracteristicilor de tracțiune ale unui skidder este o trăsătură distinctivă a funcționării VTM în modul de doborâre-grupare.

Diagrama de funcționare a VTM în modul de doborâre-grupare este prezentată în Fig. 5.11. Aici, o mașină de derapare funcționează în tandem cu VTM. TMV se deplasează de-a lungul zonei de tăiere de-a lungul unui perimetru de expansiune în două sensuri. Centurile prelucrate sunt situate paralel cu drumul forestier. Copacii tăiați sunt așezați într-un dispozitiv de formare și, pe măsură ce mănunchiul se formează, ei sunt descărcați la calea principală. Derapajul lor în stive se realizează cu o mașină de derapare, care în acest caz nu părăsește calea principală. Înainte de începerea lucrărilor conform acestei scheme, traseele principale trebuie tăiate, precum și un coridor tehnologic în mijlocul zonei de tăiere paralel cu drumul forestier.

Când se dezvoltă o parcelă cu mișcări paralele cu gardul de lemn, lungimea centurii de formare a pachetului poate fi determinată prin formula:

			qbl
unde V –	volumul pachetului format, m3; q – rezervatie forestiera la 1 hectar, m3; b

lățimea centurii dezvoltată de VTM într-o singură trecere, m.

În funcție de tipul de cherestea care se exportă, tehnologiile de dezvoltare a zonelor de tăiere cu ajutorul mașinilor de tăiat și a derapatoarelor (Fig. 5.5...5.11) pot fi implementate în variante de lucru la un punct de încărcare a lemnului: cu încărcarea și îndepărtarea arborilor; cu curățarea copacilor de ramuri și încărcarea și îndepărtarea trunchiurilor copacilor; cu curățarea copacilor de ramuri, tăierea buștenilor în bușteni, încărcarea și transportarea buștenilor.

Orez. 5.11. Schema de desfășurare a zonelor de tăiere de-a lungul VTM-ului în regimul de grupare a rândurilor: 1 – pod de tăiere; 2 – punct de încărcare a lemnului; 3 – pădure în creștere; 4 – cioturi; 5 – calea principală; 6 – benzi; 7 – limita zonei de siguranță; 10 – VTM; 8 – skidder; 9 – mișcări tehnologice ale mașinii; 11 – coridor tehnologic pentru intrarea vehiculelor; 12 – pachete de copaci

5.4. Tehnologii de dezvoltare a zonelor de tăiere pe bază de mașină de recoltat și expeditor

Tehnologia stupinei inguste pentru dezvoltarea zonelor de taiere pe baza unei masini de recoltat si expeditor acceptabil pentru implementarea tuturor tipurilor de tăieturi clare, inclusiv cu regenerare prealabilă, în principal în plantații cu tufăr mic și cu arborete cu productivitate scăzută și medie, tăieturi selective (alterne, uniform treptate etc.) la îndeplinirea cerințelor silvicole de limitare. zona traseelor ​​prin dându-le au o formă sinuoasă, inclusiv la tăierea iernii fără restricții, vara, cu excepția solurilor îmbibate cu apă.

Dezvoltarea zonelor de tăiere cu ajutorul mașinii de recoltat implică utilizarea a două metode posibile de depozitare a buștenilor în raport cu direcția de mișcare a mașinii: unidirecțională și bidirecțională. Metoda cu două fețe de așezare a buștenilor vă permite să reduceți cantitatea de muncă implicată în tragerea copacilor atunci când efectuați lucrări tehnologice.

INGINERIE SILVICĂ

AMPLASAREA UNUI TRANSPORTATOR ÎNTR-O ZONA DE FOARTE

D.N. AFONCHEV, conf. univ departament transport forestier și geodezie inginerie VGLTA, Doctor în Inginerie. stiinte

[email protected]

Există diferite opțiuni pentru plasarea unui gard de tăiere într-o zonă de tăiere, cele mai comune sunt două scheme: așezarea unui gard în mijlocul și de-a lungul marginii unei zone de tăiere, dar condițiile în care ar trebui să fie plasat în mijloc și de-a lungul marginea unei zone de tăiere nu sunt fundamentate. Evident, amplasarea gardului este determinată de lățimea zonei de tăiere: cu o lățime relativ mică, este indicat să plasați gardul de-a lungul marginii zonei de tăiere dinspre marginea autostrăzii de tăiere. Alegerea unei opțiuni specifice pentru amplasarea unui gard la un loc de tăiere poate fi justificată prin compararea costurilor de construcție a drumurilor de derapare, punctelor de încărcare și derapare a lemnului cu punctele de încărcare pentru opțiunile luate în considerare.

Să notăm costurile totale pentru construirea de drumuri de derapare, puncte de încărcare și derapare a lemnului către punctele de încărcare atunci când plasăm gardul de-a lungul marginii zonei de tăiere Z1 (frecare) și când plasăm gardul în mijlocul zonei de tăiere - Z2 (rublă). Asezarea unei mustati de-a lungul marginii zonei de taiere este recomandabila daca conditia este indeplinita

Dacă condiția (1) nu este îndeplinită, gardul trebuie plasat în mijlocul zonei de tăiere.

Fiecare dintre parametrii Zx și Z2 include cinci elemente de cost: Z3 - costuri pentru amenajarea punctelor de încărcare, ruble; Z4 - costuri pentru construcția drumurilor principale de derapaj, ruble; Z5 - costuri de derapare de-a lungul drumurilor principale, ruble; Z6 - costurile instalării traseelor ​​de albine, ruble; Z7 - costuri de derapare de-a lungul traseelor ​​stupine, frecare. Costurile Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 sunt determinate ținând cont de dimensiunea zonei de tăiere, stupine, amplasarea punctelor de încărcare și parametrii procesului tehnologic de operațiuni de tăiere. Prin intermediul construcțiilor algebrice se pot obține dependențe analitice care determină costurile indicate

unde m este numărul de puncte de încărcare situate pe o parte a mustații; k este numărul de rânduri de stupine din zona de tăiere;

K este costul instalării unui punct de încărcare, frecați.

Numărul de rânduri de stupine k depinde de plasarea gardului când gardul este situat în mijloc, k = 2, iar când gardul este situat de-a lungul marginii zonei de tăiere, k = 1.

Z4 = mkC1kPT(lII + a - a0), (3)

unde CT este costul instalării unei linii de dragă principală, rub/km;

kPT - coeficientul de alungire a tragului principal;

1п - distanța dintre punctele de încărcare, km;

a este lungimea traseului principal în punctul de încărcare, km;

a0 este jumătatea lățimii zonei de gravitație spre poteca stupinei, km.

Z5 = 1шЯГГ (4)

unde 1Ш este distanța medie de derapare de-a lungul cursei principale, km;

q este volumul de lemn transportat, m3;

Ът - costul transportării lemnului de-a lungul străzilor principale, ruble/(m3-km).

7 - mkkpnlnCn (dy z^ (5)

7 - 2ao It - J- (5)

unde kpn este coeficientul de alungire al tragerii stupinei;

SP - costul instalării unui traseu de stupine, ruble/km;

dy este lățimea zonei de gravitație spre jug, km;

z este distanța de la drum până la calea principală, km.

unde lmB este distanța medie de derapare de-a lungul cursei principale, km;

Ъп - costul transportului lemnului de-a lungul traseelor ​​stupinei, rub/(m3-km).

Dacă presupunem că zona de tăiere este dreptunghiulară în plan, atunci volumul de lemn recoltat la zona de tăiere q poate fi determinat prin formula

q = X,00^^^., (7)

unde y este aportul de lemn lichid la 1 hectar, m3/ha.

BULETIN FORESTRE 3/2009

INGINERIE SILVICĂ

Distanțele medii de derapare de-a lungul traienței principale și a stupinei atunci când tranzițiile stupinei sunt plasate perpendicular pe traseul de tăiere, iar traseele principale sunt plasate paralel cu traseul sunt

lMB = kPT;

Pv = 0,5kPn((dy / k) - z) (8)

Costurile totale Zx la k = 1 vor fi

Zj = mK + mC1kPT(ln + a - a0) +

100Ydylnmb1kpT +

+ (mkPnlnCn / 2a0)(dy - z) +

50Jdylnmkpnbn(dy - z). (9)

Costurile totale Z2 la k = 2 vor fi

Z2 = 2mK + 2mCTkPT(ln + a - a0) +

100Ydylnmb1kPT +

+ (mkPnInCn / 2a0)(dy - 2z) +

25JdylnmkPnbn(dy - 2z). (10)

Inegalitatea (1) este ușor de condus

Z2 - Zj > 0. (11)

Ținând cont de formulele (9) și (10), după transformări inegalitatea (11) ia forma

mK + mCTkPT(ln + a - a0) - zmkPn ln CJ2a0 -

25YlnmkPnbn Cpy> °. (12)

Deoarece m > 0 și a0 > 0, ambele părți ale inegalității (12) pot fi împărțite la m și înmulțite cu a0 fără a schimba semnul

2a0K + 2a0C1kPT(ln + a - a0) -

ZkPn lnCn - 50a0YlnkPnbndy2 > 0. (13)

Inegalitatea rezultată poate fi ușor rezolvată în raport cu dy

dy< (2a0K + 2a0CTkPT(ln + a - a0) -

ZkPn lnCn) / 50a0YlnkPnbn. (14)

Lățimea zonei de gravitație spre dy mustații este o valoare pozitivă și, prin urmare, rădăcina pătrată poate fi extrasă din ambele părți ale inegalității (14) fără a schimba semnul inegalității.

2a0K + 2a0CTkPT x

x(ln + a - a0) - zkpnlnCn (15)

Formula (15) poate fi simplificată prin înlocuirea an = 2a0 (an este lățimea zonei de gravitație spre traseul stupinei, km) și eliminarea constantei numerice de sub rădăcină, apoi plasând mustața de-a lungul marginii zonei de tăiere este recomandabil dacă condiția este îndeplinită

a^K + anCTkpT x x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn

Din expresia rezultată (16) reiese clar că amplasarea mustații este influențată de trei grupe de factori: parametri tehnologici (an, ln, a, z), indicatori economici (K, CT, Cn, bn) și condiții naturale. (kPT, kPn, y). Să studiem influența lățimii stupinei ln și a aportului lichid de lemn y asupra lățimii zonei de gravitație spre teșirea dyK, la care Zj = Z2, și deci conform formulelor (11) - (16)

a^K + anCTkpT x x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn an ylnkpnbn

Trebuie avut în vedere că ln = nan, unde n este un număr întreg, apoi formula (17) se transformă în forma

K + CTkpT -

NzkpnCn nanYkpnbn

Să acceptăm următoarele valori în conformitate cu: K = 35 ruble, CT = 30 ruble/km, Cn = 10 ruble/km, bn = 0,55 ruble/(m3-km) (indicatorii economici sunt luați la nivel de bază ), an = 0,016 km, a = 0,03 km, z = 0,05 km. Pentru teren plat, se poate lua kPT = 1,15, kPn = 1,2. Stoc de lemn lichid

Să luăm Y în intervalul 50-250 m3/ha cu un pas de schimbare de 50 m3/ha, cu valori mici

Y corespund zonelor de tăiere la efectuarea tăierii de întreținere. Distanța dintre punctele de încărcare ln poate varia într-un interval destul de larg și, prin urmare, vom lua valoarea n = ln / an în intervalul de la 1 la 12.

Figura prezintă grafice ale dependenței dyK = zbor). Setul de valori dy situat deasupra graficelor curbe prezentate în figură, conform (16), corespunde condiției de plasare a mustații în mijlocul zonei de tăiere și, în consecință, setului de valori dy situat sub graficele curbe corespunde condiției de așezare a mustații de-a lungul marginii zonei de tăiere.

BULETIN FORESTRE 3/2009