Совершенствование технологического процесса лесозаготовок в условиях Северо-Западного федерального округа Российской Федерации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Свойкин Федор Владимирович

• Свойкин Федор Владимирович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Свойкин Федор Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ состояния процессов лесозаготовок в условиях СЗФО РФ

1.2. Анализ почвенно-грунтовых условий СЗФО РФ

1.3. Анализ технологического процесса заготовки древесины

1.4. Технологии разработки лесосек с применением КТУ

1.4.1. Недостатки КТУ

1.4.2. Достоинства КТУ

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. Теоретическое исследование уплотнения почвогрунта

2.1. Математическая модель уплотнения лесной почвы при полуподвесной трелевке

2.2. Реализация математической модели в среде AIMMS

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. Разработка мобильной рельсово-канатной трелевочной установки

3.1. Анализ существующий технических решений

3.2. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка

3.3. Совершенствование предлагаемого решения

3.4. Анализ предлагаемого решения

3.5. Математическая модель давления МКРТУ на почву

3.6. Разработка программного решения

3.7. Выводы по главе

ГЛАВА 4. Разработка стохастической математической модели оптимизации затрат при разработке лесосек

4.1. Общая постановка задачи выбора технологических процессов лесозаготовок в условиях СЗФО РФ

4.2. Обоснование выбора оптимальных технологических процессов лесозаготовок в условиях риска и неопределенности

4.3. Производственный эксперимент

4.3.1. Методика эксперимента

4.3.2. Ход эксперимента

4.4. Проверка решения

4.5. Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложения

Приложение I

Приложение II

Приложение III

Приложение IV

Приложение V

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологического процесса лесозаготовок в условиях Северо-Западного федерального округа Российской Федерации»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Запас спелых и перестойных лесонасаждений, возможных для эксплуатации, составляет в Северо-Западном федеральном округе около 4 000 млн. м3. Значительная часть этого запаса находится на территориях, неудобных для проведения лесосечных работ по почвенно-грунтовым и рельефным условиям (территории с переувлажненными и заболоченными почвогрунтами, холмисто-грядовые рельефы).

Лесная отрасль в СЗФО является традиционной, однако существующая скандинавская технология не в состоянии работать в трудных условиях, поэтому освоение расчетной лесосеки не превышает 41%. Непригодность применяемых на практике технических решений при разработке лесосек на грунтах со слабой несущей способностью вынуждает изыскивать альтернативные пути решения задачи трелевки и вывозки древесного сырья с лесосек.

Машины, входящие в бригады на базе трелевочного трактора и валочно-пакети-рующих машин или бригады харвестер+форвардер, весьма тяжелы, наносят значительный экологический ущерб почвогрунту и не обеспечивают надежного решения данной задачи. Вертолетная трелевка, в свою очередь, имеет массу достоинств - минимальное воздействие на почву, высокая производительность, нет потребности в развитой дорожной сети, но и недостатков у нее не меньше.

Учитывая отсутствие вывозки древесины в период весенней и осенней «распутицы», проблема обоснования оптимальных технологических процессов лесозаготовок с целью увеличения заготовки и вывозки древесины без потери качества является одной из приоритетных задач развития ЛПК СЗФО РФ.

При лесозаготовительных работах движители, как колесные, так и гусеничные нарушают структуру почвогрунтов, наносят ущерб корневой системе оставленных на корню деревьев. По результатам исследований ученых было выявлено, что данные

разрушения приводят к водной и ветровой эрозии почв, формированию заболоченности, усыханию деревьев главных пород, оставленных на корню, смене пород на менее ценные (мягколиственные).

Одним из вариантов решения данной задачи является применение различных канатных установок, отличающихся слабым воздействием на почвогрунты лесосеки. Технические решения на основе канатно-трелевочных установок могут обеспечить необходимые условия для заготовки древесного сырья и обеспечение экологического фактора путем сохранения живого напочвенного покрова, являющегося основой всего лесного фитоценоза.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время в теории лесозаготовительного производства технологии трелевки при помощи трелевочных тракторов, форвардеров, канатных установок освещены весьма подробно, но можно отметить недостаток работ, направленных на вывозку древесины с лесосек на грунтах со слабой несущей способностью.

Прогнозирование лесосечных работ на лесосеках, исходя из конкретных при-родно-производственных условий и экологических требований с применением КТУ исследовано слабо, точных сведений об их применении в литературе не приводится.

Цель работы: усовершенствование технологического процесса лесозаготовок путем использования канатно-рельсовых трелевочных установок в условиях СЗФО РФ.

Объект исследования: технологические процессы лесосечных работ. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Провести анализ научных исследований в области повышения эффективности технологических процессов лесозаготовок на лесных территориях с грунтами со слабой несущей способностью.

2. Разработать рекомендации для совершенствования технологии лесозаготовок на территориях с переувлажненными и заболоченными почвогрунтами.

3. Разработать математическую модель процесса уплотнения лесной почвы при полуподвесной трелевке древесины с составлением программы в среде АГММБ.

4. Разработать стохастическую математическую модель оптимизации затрат при разработке лесосек при применении технологии трелевки с помощью канатно-трелевочной установки (КТУ) и мобильной рельсовой канатно-трелевочной установки (МКРТУ).

5. Разработать рекомендации по использованию технологи трелевки древесины КТУ и МКРТУ.

6. Разработать конструктивно-компоновочные предложения для изготовления МКРТУ.

Научная новизна исследования заключается в:

1. Теоретически обоснованной математической модели процесса уплотнения лесной почвы при полуподвесной трелевки, отличающейся возможностью определения параметров процесса с помощью программы в среде AIMMS.

2. Аналитически обоснованных критериях оценки эффективности процесса трелевки древесины, позволяющих определить режимы технологического процесса, параметры оборудования и являющихся основой для экономических расчетов, путем использования разработанной стохастической модели оптимизации затрат при трелевке МКРТУ.

3. Сформулированных рекомендациях, совершенствующих технологию лесозаготовок на территориях с переувлажненными и заболоченными почвогрунтами.

4. Разработанных конструктивно-компоновочных предложениях по изготовлению МКРТУ, защищенных патентом на изобретение.

Теоретическая значимость работы заключается в:

1. Развитии теории процессов трелевки древесины на лесных территориях с грунтами, обладающих слабой несущей способностью.

2. Разработке математической модели процесса уплотнения лесной почвы, учитывающей способ трелевки и позволяющей определить параметры процесса по программе ЛГММБ.

3. Создании математической модели оптимизации затрат при применении технологии трелевки с помощью канатных установок.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны рекомендации по совершенствованию технологий трелевки древесины на территориях с переувлажненными и заболоченными почвогрунтами.

2. Разработана конструкция КТУ и технология ее применения в условиях СЗФО РФ. Способ и конструкция КТУ защищены патентами. Результаты реализации математической модели позволяют на практике определять значения объема заготовки древесины с учетом конкретных природно-производственных условий, а также прогнозировать объемы заготовок.

Положения, выносимые на защиту:

1. Рекомендации по применению мобильных рельсовых канатно-трелевочных установок.

2. Математическая модель оценки технологических процессов лесозаготовок (определения объема заготовки древесины) с учетом условий риска и неопределенности.

3. Математическая модель уплотнения почвогрунта под рельсовым путем МКРТУ.

Методология и методы исследования. В ходе работы использовались методы линейного и стохастического программирования, системного анализа, методы математической статистики.

Степень достоверности результатов исследования обеспечивается применением в качестве основополагающих разработок признанных ученых в области лесозаготовительного производства, применением современных вычислительных средств и

лицензионного программного обеспечения при проведении теоретических исследований и обработки экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация результатов. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных НТК СПбГЛТУ, ежегодных НТК Лесоинженерного факультета, Международной научно-технической конференции «Леса России в XXI веке», Актуальные проблемы экологии и природопользования РУДН (Москва, 2011), Опыт лесопользования в условиях СЗ РФ и Фенноскандии (Петрозаводск, 2011), Исследования молодежи - экономике, производству, образованию (Сыктывкар, 2011), XXIII Международной молодежная конференции «Севергеоэкотех 2012» (Ухта, 2012), Международной научной конференции «Sprungbrett» - Internationale Studierendenkonferenz (Швейцария, 2012), Х Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (Екатеринбург, 2012), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса» (Кострома, 2012), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (Вологда, 2014).

Основное содержание работы опубликовано в 5 статьях из перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований, общее число публикаций по теме работы составляет 32, из которых получено 2 патента на полезную модель. Результаты исследований также отражены в отчетах по НИР, руководитель проф. И.В. Григорьев.

Сведения о структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и 5 приложений на 38 страницах. Диссертационная работа включает в себя 109 страниц основного текста, 49 рисунков, 10 таблиц. Список литературы содержит 142 источника.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ состояния процессов лесозаготовок в условиях СЗФО РФ

Обзор и анализ современного состояния лесозаготовительного сектора лесопромышленного комплекса СЗФО позволяют сделать вывод о тенденции ритмичных (круглогодичных) поставок древесины потребителю в виде сортиментов и постепенном переходе на лесозаготовительные комплексы (харвестер + форвардер) [118].

Запас спелых и перестойных лесонасаждений, возможных для эксплуатации, составляет в Северо-Западном федеральном округе порядка 4 000.00 млн. м3. Значительная часть этого запаса находится на территориях, неудобных для проведения лесосечных работ по почвенно-грунтовым и рельефным условиям (территории с переувлажненными и заболоченными почвогрунтами, холмисто-грядовые рельефы). Традиционная система машин лесозаготовительных предприятий, базирующаяся на тяжелых лесопромышленных тракторах, и машин на их базе [88-103], не может обеспечить эффективного освоения таких труднодоступных лесосек, что, наряду со слаборазвитой дорожной сетью, приводит к тому, что использование расчетной лесосеки за год по СЗФО составляет, в среднем, 41%. Сводные данные по региону приведены в таблицах 1.1 - 1.3.

Таблица 1.1 - Расчетная лесосека СЗФО, тыс. м3

Год Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Республика Коми

1988 28 788 15 518 2 880 1 260 2 870 388 29 661

Год Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Республика Коми

1992 23 943 14 278 2 880 875 2 427 10 599 29 661

2000 20 093 14 694 7 702 692 6 812 9 297 26 569

2001 20 006 14 829 7 702 692 6 933 9 262 26 420

2002 20 079 15 255 7 702 692 7 658 9 210 26 420

2003 19 668 15 255 7 410 712 8 769 9 210 26 092

2004 19 653 15 612 7 469 718 8 835 8 939 25 851

2005 19 568 16 841 7 471 720 8 838 8 818 26 409

2006 19 532 17 363 7 408 720 8 838 8 859 26 854

2007 19 394 17 909 6 727 720 8 838 8 804 27 229

2008 21 780 24 654 7 923 720 8 817 10 493 27 229

2009 21 783 24 654 7 923 577 8 197 10 493 33 478

2010 22 749 24 684 7 923 577 8 197 10 591 33 478

2011 23 728 29 239 10 569 577 8 697 11 159 33 478

2012 23 810 29 239 10 569 561 8 697 11 353 33 811

Таблица 1.2. Использование расчетной лесосеки СЗФО, %

Год Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Республика Коми

1988 85.1 82.5 64.1 94.5 45.9 51.5 88.7

1992 68.1 65.8 47.2 78.9 35.9 67.7 54.4

2000 50.0 43.5 49.8 20.2 40.4 68.5 27.2

2001 46.2 43.3 55.1 23.5 41.3 70.2 25.5

2002 44.2 39.2 57.5 18.7 36.9 66.4 21.0

Год Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Республика Коми

2003 45.6 40.7 54.2 18.6 33.3 66.1 24.2

2004 47.7 43.3 55.5 17.9 37.1 67.3 24.5

2005 45.6 42.5 60.4 12.2 38.0 66.9 24.7

2006 38.3 37.0 59.0 13.4 37.8 62.3 23.0

2007 39.9 41.1 64.9 12.5 43.1 64.1 27.2

2008 36.1 40.9 26.4 53.9 12.0 79.0 80.5

2009 50.1 41.5 49.7 14.7 30.1 54.2 22.0

2010 49.6 50.1 77.1 16.3 38.0 52.5 22.2

2011 49.6 43.6 70.3 22.0 45.0 51.4 21.4

2012 48.0 44.2 72.7 20.9 40.4 47.7 19.7

Таблица 1.3. Природно-производственные факторы регионов СЗФО

Показатели Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Рес-публика Коми

Процент деревьев, имеющих объём, м3 от 4.1 ед. ед. ед. ед. 0.1 ед. ед.

2.1-4.0 0.1 0.1 0.2 ед. 0.4 0.2 0.1

0.9-2.0 3.3 6.6 10.6 0.7 10.8 3.6 3.1

0.4-0.8 17.1 23.2 10.8 5.6 29.4 18.1 21.3

до 0.3 79.5 70.1 78.4 93.7 59.3 78.1 75.5

Средний объём 3 хлыста, м3 0.25 0.32 0.33 0.18 0.40 0.29 0.27

Показатели Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Рес-публика Коми

Средний диаметр дерева, см 19.1 20.4 20.8 18.8 21.5 19.9 19.6

Порода лесных насаждений сосна 23.8 23.6 34.2 42.3 25.1 56.3 23.7

ель 69.6 39.3 33.7 45.7 21.0 33.7 62.2

береза 4.9 28.4 22.2 12.0 35.8 8.9 9.4

осина 1.2 7.9 8.7 - 15.2 0.8 3.7

лиственница 0.5 - - - - - 0.9

кедр - - - - - - 0.1

другие - 0.9 1.2 - 2.9 0.3 -

Распределение почвенно-грунто-вых условий по категориям проходимости, % I 3 1 6 16 3 8 4

II 27 32 56 74 44 32 30

III 30 34 10 3 20 38 18

IV 40 33 28 7 33 22 48

Распределение рельефа по крутизне склонов, % до 15° 100 100 100 99.7 100 100

Показатели Архангельская обл. Вологодская обл. Ленинградская обл. Мурманская обл. Новгородская обл. Республика Карелия Рес-публика Коми

Распре-деление рельефа по крутизне склонов, % от 15° до 25° - - - 0.3 - - 99.8

свыше 25° - - - - - - 0.2

Площадь, тыс. га 20184 7178 3495 5026 2199 9267 29229

Запас, млн. м3 2143 989 641 198 387 919 2855

Запас, м3/га 106 137 183 39 176 99 97

Лесосеки подразделяются на зимние и летние. Основной объем заготовки и вывозки древесины в СЗФО РФ (до 70% годового объема заготовки) осуществляется в зимний период, что обусловлено климатическими и почвенно-грунтовыми факторами.

Однако в последнее время в связи со значительным повышением среднемесячных температур в зимнее время года (и, вследствие этого, невозможности освоения лесосек на переувлажненных и заболоченных почво-грунтах, традиционно разрабатываемых в зимний период) использования расчетной лесосеки сократилось.

Техника для сортиментной заготовки обладает снаряженной массой от 8 300 кг до 27 900 кг (данные приводятся в приложении V), как следствие - давление на почву лесосек оказывается значительное. Лесозаготовители региона сталкиваются с проблемой затрудненности или невозможности заготовки и первичной вывозки древесины

по почвенно-грунтовым и климатическим факторам. Работе предшествовали исследования климатических и почвенно-грунтовых факторов, влияющих на заготовку [117, 119]. Существующая техника (ВСРМ, колесные сортиментоподборщики, ВПМ, скид-деры) и технология (сортиментная и хлыстовая, базирующаяся на тяжелых тракторах) [88-103] все затруднительнее к применению в зимний и летний лесозаготовительный период (пример приведен на рисунках 1.1, 1.2).

Рисунок 1.1. Неработоспособность сортиментной технологии в летний заготовительный период (заготовка древесины)

Рисунок 1.2. Неработоспособность сортиментной технологии в зимний заготовительный период (заготовка и первичная вывозка древесины)

Учитывая также отсутствие вывозки древесины в период весенней (май) и осенней (октябрь) «распутицы» (отсутствие дорог), проблема обоснования оптимальных технологических процессов лесозаготовок с целью несокращения и увеличения заготовки и вывозки древесины без потери качества является одной из приоритетных задач развития ЛПК СЗФО РФ.

1.2. Анализ почвенно-грунтовых условий СЗФО РФ

Несущая способность почвогрунта оказывает прямое воздействие на выбор движителя, скорость передвижения, и, следовательно, на производительность и эффективность работы машины в целом. При этом нагрузки передаются обычно на глубину

до 50 см, то есть воспринимаются они в основном поверхностным, почвенным горизонтом [57].

Почвенно-грунтовые условия по их эксплуатационным показателям для целей лесосечных работ распределены на четыре категории [48].

Первая категория («сухие почвы») характерна тем, что на лесосеках с этими почвами возможна работа в течение всего года, с небольшим перерывом ранней весной после схода снега. Осадки в летний и осенний периоды на лесосеках с такими почвенно-грунтовыми условиями на проходимость машин не влияют. К ним можно отнести сухие пески, каменную хрящевую почву. На этой почве в таёжной зоне растут только сосняки с невысоким бонитетом.

Вторая категория («свежие почвы») с лесоэксплуатационной точки зрения является вполне удовлетворительной. Почвы допускают многократный проход машин по одному волоку и свободное перемещение рабочих по лесосеке. В период весенней и осенней распутицы несущая способность их заметно падает, но летние осадки на проходимость машин влияют мало. К этой категории можно отнести супесчаные почвы, мелкие суглинки, глинистые пески.

Третья категория («влажные почвы») характерна тем, что влажность почв остаётся значительной в течение всего тёплого периода. Тракторы быстро разрушают растительный слой и образуют глубокие колеи на волоках. В периоды распутицы волоки превращаются в плывуны, дожди вызывают сильную загрязнённость волоков, погрузочных пунктов, трелюемой древесины. К третьей категории можно отнести суглинистые и глинистые почвы, супеси с глинистыми прослойками. Насаждения высокопродуктивные (первый бонитет).

Четвертая категория («сырые почвы») наиболее неблагоприятна для лесоэксплуатации. Избыточно увлажнённые почвы снижают проходимость машин. Почвы -торфянисто-болотные, перегнойно-глеевые [48].

Особо следует подчеркнуть экологический аспект проведения лесосечных работ в условиях заболоченных и переувлажненных почвогрунтов и холмисто-грядовых рельефов. Известно, что биогеоценозы на указанных площадях являются особо ранимыми и чувствительными к сильной экологической нагрузке, каковой, безусловно, являются лесосечные работы. Вместе с тем первейшим требованием к лесопользованию является его неистощительность, а в перспективе и обязательное способствование расширенному воспроизводству лесных ресурсов - процессу непрерывного расширения производительной способности лесных биогеоценозов, задачей которого является получение через оборот рубки двух кубометров древесины там, где раньше был взят один.

При рассмотрении лесозаготовки на торфянисто-болотных почвах сразу возникает вопрос - а какая лесозаготовка возможна на болотах? Здесь следует разобраться с терминологией. Канадская система классификации водно-болотных угодий (Canadian Wetland Classification System, CWCS) подразделяет водно-болотистые земли на следующие типы: Bog, Fen, Swamp, Marsh, Swallow/OpenWater, которые приведены на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Классификация водно-болотных угодий по CWCS [16]

Все указанные типы болот различаются по минеральным, гидрологическим, и растительным условиям. Для лесозаготовки наибольший интерес представляют болота типа Swamp и Fen, как имеющим древесную растительность (сосна, береза, осина, лиственница) высотой более 10 м. Данные виды болот могут иметь как чисто хвойные либо лиственные древостои, так и смешанные. Запас древесины варьируется от 139 до 274 м3/га, класс бонитета I-II [14].

1.3. Анализ технологического процесса заготовки древесины

Технологии заготовки леса с сохранением и воспроизводством природной среды зависят от многих факторов [57]. Многообразие технологических процессов заготовки и воспроизводства леса зависит от вероятностного состояния древостоя, как объекта эксплуатации, и систем машин.

Технологическую схему разработки лесосеки следует рассматривать как взаимосвязь следующих элементов:

1. Схемы размещения волоков.

2. Схемы движения машин (при машинном способе работ).

3. Схемы разработки пасек и лент.

4. Места расположения погрузочного пункта или верхнего склада.

На выбор схемы оказывают влияние принятый технологический процесс, система лесосечных машин, размеры лесосек и вид рубки, рельеф местности и несущая способность грунтов и др. В зависимости от конкретных особенностей лесосек и рекомендуемых для них видов рубок применяют различные технологии лесосечных работ, обеспечивающие реализацию рубок в соответствующих условиях.

Сильное влияние на экосистему леса оказывает как способ и интенсивность рубки, так и принятая система машин, её режимы работы. При лесозаготовительных

работах движители (колёсные, гусеничные) нарушают структуру почвогрунтов, наносят ущерб корневой системе, оставленных на корню деревьев. По результатам исследований учёных было выявлено, что данные разрушения приводят к водной и ветровой эрозии почв, формированию заболоченности, усыханию деревьев главных пород, оставленных на корню, смене пород на менее ценные (мягколиственные), и к другим серьёзным проблемам экосистемы [132].

Основные технологии, применяемые на лесозаготовках при сплошных и выборочных рубках:

1. Технологии разработки лесосек на базе трелевочных тракторов и бензопил.

2. Технологии разработки лесосек на базе валочно-пакетирующих машин и трелевочных тракторов.

3. Технологии разработки лесосек с трелевкой деревьев на базе валочно-трелевоч-ных машин.

4. Технологии разработки лесосек на базе харвестера и форвардера.

5. Технологии разработки лесосек на базе форвардеров и бензопил.

6. Технологии разработки лесосек с применением канатных трелевочных установок (КТУ).

Выбор технологии лесосечных работ, комплекта машин и последовательности выполнения технологических операций основывается на характеристике почвенных условий (типов леса), некоторые данные приведены в таблице 1.4, и сезоне лесозаготовок. Выборочные результаты сравнения технологий разработки лесосек по степени воздействия на почву известны из литературных источников и сведены в таблицу 1.5 [13, 19].

Таблица 1.4. Экологическое воздействие в зависимости от технологии трелевки, % от площади лесосеки [19]

воздействия Характерис-\. тики площади Канатные трелевочные установки Форвардеры Трелевочные трактора с пач-ковым захватом

Непотревоженная площадь 78.4 19.5 19.1

Горизонты А0 и А1 с

образованиями 0.9 0.8 0.3

насыпей

Горизонты А0 и А1

со следами воздей- 5.5 13.0 17.3

ствия машин

Горизонт А2 со следами трелевки 2.8 1.1 3.2

Горизонт А2 смешан

с горизонтом A1 или 0 0.7 0.3

A0

Горизонт А2 с образованиями насыпей 0 2.6 2.8

Края горизонта А2

смешаны с горизон- 0 0.8 13.7

том A1 или A0

Горизонт А2 со сле-

дами воздействия 0 12.1 22.9

машин

Лесосечные отходы 12.4 46.7 20.4

Повреждения пней 0 2.7 0

Из таблицы следует, что наибольшая непотревоженная площадь лесосек и наименьшее влияние на почвогрунты достигаются при применении технологии разработки лесосек канатными трелевочными установками. Рассмотрим подробнее технологию заготовки древесины, оказывающую наименьшее вредное влияние на поч-вогрунты - с применением канатных трелевочных установок.

Таблица 1.5. Возможность применения технологий лесосечных работ в зависимости от почвенных условий

участка

Группа типов леса Технология лесозаготовок (комплект машин и механизмов) Сезон лесозаготовок

Весенней и осенней распутицы Весенне-летний, осенне-летний Летний Зимний

I ВПМ + трелевочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — — — +

Валка бензопилами + трелёвочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — — — +

Валка бензопилами + Обрезка сучьев у пня + трелёвочный трактор + лесной погрузчик — — — +

Валка бензопилами + обрезка сучьев + раскряжевка + форвардер + (лесной погрузчик) — — — +

Харвестер + форвардер + лесной погрузчик — — — +

Группа типов леса Технология лесозаготовок (комплект машин и механизмов) Сезон лесозаготовок

Весенней и осенней распутицы Весенне-летний, осенне-летний Летний Зимний

II ВПМ + трелевочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — — — +

Валка бензопилами + трелёвочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — — — +

Валка бензопилами + обрезка сучьев у пня + трелёвочный трактор + лесной погрузчик — — + +

Валка бензопилами + обрезка сучьев + раскряжевка + форвадер + (лесной погрузчик) — — + +

Харвестер + форвардер + лесной погрузчик — — + +

Группа типов леса Технология лесозаготовок (комплект машин и механизмов) Сезон лесозаготовок

Весенней и осенней распутицы Весенне-летний, осенне-летний Летний Зимний

III ВПМ + трелевочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — * + +

Валка бензопилами + трелёвочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик — * + +

Валка бензопилами + Обрезка сучьев у пня + трелёвочный трактор + лесной погрузчик — + + +

Валка бензопилами + обрезка сучьев + раскряжевка + форвардер + (лесной погрузчик) — + + +

Харвестер + форвардер + лесной погрузчик — + + +

Группа типов леса Технология лесозаготовок (комплект машин и механизмов) Сезон лесозаготовок

Весенней и осенней распутицы Весенне-летний, осенне-летний Летний Зимний

IV ВПМ + трелевочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик * + + +

Валка бензопилами + трелёвочный трактор + сучкорезная машина + лесной погрузчик * + + +

Валка бензопилами + Обрезка сучьев у пня + трелёвочный трактор + лесной погрузчик + + + +

*- Применение комплектов машин возможно, если в качестве трелевочного механизма используется машина на

базе трактора ТЛТ-100 и выполняются специальные мероприятия по укреплению волоков и лесопогрузочных

пунктов.

Из таблицы следует возможность круглогодичного применения схем разработки лесосек с валкой, обрезкой сучьев и раскряжевкой бензопилами.

1.4. Технологии разработки лесосек с применением КТУ

Известна технология разработки лесосек, с применением канатно-треле-вочных установок.

Канатная установка состоит из привода, опор, основной и вспомогательной канатоблочной систем, грузовой каретки, грузозахватного приспособления. В качестве привода канатных трелевочных установок используются многобарабанные лебедки с электродвигателем или с двигателем внутреннего сгорания. Основная канатоблочная система содержит грузовой, тяговый, несущий канаты, полиспасты и блоки для подвески канатов [15, 84].

Вспомогательная канатоблочная система состоит из крепежных оттяжек, талрепов и монтажных полиспастов. Грузовая каретка применяется только в установках с несущим канатом. Опоры канатных трелевочных установок -мачты (головная, тыловая, промежуточная) в зависимости от их компоновки установки подразделяются на:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Свойкин Федор Владимирович, 2018 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Birge J.R., Louveaux F. Introduction to Stochastic Programming.Second Edition (Springer Verlag, New York, 2011). 512 pp. DOI 10.1007/978-1-4614-0237-4

2. Boychuk D, Braun W.J., Kulperger R.J., Krougly Z.L., Stanford DA (2007) A stochastic model for fire growth. INFOR, Special Issue on Forestry 45: 339-352.

3. Boychuk D., Braun W.J., Kulperger R.J. et al. Environ. Ecol. Stat. (2009) 16: 133. https://doi.org/10.1007/s 10651 -007-0079-z

4. D'Amours S., Ronnqvist M., Weintraub A. Using operational research for supply chain planning in the forest products industry. INFOR, 46(4), 2008:47-64.

5. Dems A., Rousseau L.-M., Frayret J.-M. A hybrid constraint programming approach to a wood procurement problem with bucking decisions. Constraints. 21(2), 2016:303-317.

6. Epstein R., Morales R., Seron J., Weintraub A. Use of OR systems in the Chilean forest industries. Interfaces. 29(1), 1999:7-29.

7. Epstein R., Nieto E., Weintraub A., Chevalier P., Gabarro J. A system for the design of short term harvesting strategy. European Journal of Operational Research. 119(2), 1999:427-439.

8. Gerasimov Y., Katarov V. (2010). Effect of Bogie Track and Slash Reinforcement on Sinkage and Soil Compaction in Soft Terrains. Croatian Journal of Forest Engineering : Journal for Theory and Application of Forestry Engineering, 31(1), 35-45.

9. Hong H.S., Mladenoff D.J. "Spatially Explicit and Stochastic Simulation of Forest- Landscape Fire Disturbance and Succession." (1998).

10. Karlsson J., Ronnqvist M., Bergstrom J. An optimization model for annual harvest planning. Canadian Journal of Forest Research 34(8), 2004:1747-1754.

11. MacDonald A.J. Harvesting systems and equipment in British Columbia / A.J. MacDonald. FERIC, Vancouver, 1999. - 197 p.

12. On the ecological and economic impacts of wood harvesting and trade in Northwest Russia / A. Myllynen, J. Saramaki, V.K. Teplyakov and etc. - Joensuu: Gummerus Printing, 1996. - 164 p.

13. Rivera S.; Kershner J.L.; Dobrowolski J.P. Evaluation of the surface erosion from different timber yarding methods in Honduras Revista arvore-Sociedade de In-vestiga?oes Florestais (Vi?osa-Brasil). (2010). v. 34(4) p.577-586.

14. Rune Halvorsen 0kland, Knut Rydgren and Tonje 0kland Plant Species Composition of Boreal Spruce Swamp Forests: Closed Doors and Windows of Opportunity. Ecology, Vol. 84, No. 7 (Jul., 2003), pp. 1909-1919.

15. Samset I. Winch and Cable Systems Martinus Academic Publishers. 1985 pp. 592.

16. Smith K.B., Smith C.E., Forest S.F., and Richard A.J. 2007. A Field Guide to the Wetlands of the Boreal Plains Ecozone of Canada. Ducks Unlimited Canada, WesternBoreal Office: Edmonton, Alberta. 98 pp.

17. Sutherland B.J. Preventing soil compaction and rutting in the boreal forest of Western Canada: a practical guide to operating timber-harvesting equipment / B.J. Sutherland. FERIC, Vancouver, 2003. - 52 p.

18. Svoykin F. Wälder und Klimawandel - Zusammenlegbare, mobile Holzückanlage // Sprungbrett- Internationale Studierendenkonferenz. Oktober 2012, Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau, Biel, Switzerland. 2012. P. 144-153.

19. Thompson M.A., Mattson J.A., Sturos J.A., Dahlman R. and Blinn C.R. (1998), Case studies of cable yarding on sensitive sites in Minnesota. Improving Forest Productivity for Timber, A Key to Sustainability, Conference Proceedings 118124, 1-3 December 1998 Minnesota.

20. Veliz F.B., Watson J.-P., Weintraub A., Wets R.J.-B. Stochastic optimization models in forest planning: a progressive hedging solution approach. Ann. Oper. Res., Springer Verlag, (2015) 232:259-274 DOI 10.1007/s10479-014-1608-4

21. Weintraub A., & Navon D. (1976). A forest management planning model integrating sylvicultural and transportation activities. Management Science, 22(12), 1299-1309.

22. Weintraub A., Vera J. (1991).A cutting plane approach for chance constrained linear programs. Operations Research, 39(5), 776-785.

23. Woodwell G.M. Forest in a full world / G.M. Woodwell. - New Haven, London: Yale University Press, 2001. - 231 p.

24. Автоматизированные системы научных исследований / Н.А. Тюрин, Т.В. Коваленко, В.В. Кочанов, Л.Я. Громская. - СПб.: СПбГЛТУ, 2011. - 96 с.

25. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учебное пособие. 3-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2011. - 352 с.

26. Алябьев В.И. Организация автоматизированного управления лесопромышленным производством / В.И. Алябьев, В.К. Курьянов, В.Н. Харин. - Воронеж, 1999. - 196 с.

27. Андреев В.Н. Моделирование и оптимизация процессов лесозаготовок: Методическое указание / В.Н. Андреев, В.Ф. Петровец, В.И. Фаст. - СПб. : ЛТА, 1996. - 60 с.

28. Анисимов Г.М. Лесные машины: учебник для вузов / Г.М. Анисимов, С.Г. Жендаев, А.В. Жуков; Под. ред. Г.М. Анисимова. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 512 с.

29. Анисимов Г.М. Лесотранспортные машины: учебное пособие / Г.М. Анисимов, А.М. Кочнев; Под ред. Г.М. Анисимова. - СПб.: Издательский дом «Лань», 2009. - 448 с.

30. Анисимов Г.М. Основы научных исследований лесных машин: учебник 2-е изд., испр. / Г.М. Анисимов, А. М. Кочнев. - СПб.: Издательский дом «Лань», 2010. - 528 с.

31. Анисимов Г.М. Экологическая эффективность трелёвочных тракторов / Г.М. Анисимов, И.В. Григорьев, А.И. Жукова. - СПб.: СПб ГЛТА, 2006. -352 с.

32. Анисимов Г.М., Григорьев И.В., Жукова А.И. Экологическая эффективность трелевочных тракторов. СПб.: ГЛТА, 2006. 352 с.

33. Аралбаева Ф.З., Карабанова О.Г., Круталевич-Леваева М.Г. Риск и неопределенность в принятии управленческого решения. // Вестник Оренбургского государственного университета, 2002, 4. С.132-139.

34. Асмоловский М.К. Механизация лесного и садово-паркового хозяйства: учебное пособие / М.К. Асмоловский, В.Н. Лой, А.В. Жуков. - Мн.: БГТУ, 2004. - 506 с.

35. Бабиков Б.В. Болота в лесах России и их использование // ИВУЗ. «Лесной журнал». 2014. N0 6. с. 9-19.

36. Барановский В.А. Системы машин для лесозаготовок / В.А. Барановский, Р.М. Некрасов - М.: Лесная промышленность, 1977. - 246 с.

37. Басакер Р. Конечные графы и сети. [Текст] / Р. Басакер, Т. Саати/ - М., Наука, 1973. - 388 с.

38. Бачериков И.В., Свойкин Ф.В., Бирман А.Р., Соколова В.А. Стохастическая модель оптимизации затрат при планировании технологических процессов лесозаготовок // Системы. Методы. Технологии. № 4(36), 2017. 182-186 с. БСТ: 10.18324/2077-5415-2017-4-182-186

39. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина / М. Г. Беккер. -М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

40. Белая Н.М., Прохоренко А.Г. Канатные лесотранспортные установки. - М.: Лесная промышленность. 1964 г. с.3.

41. Бит Ю.А. Работоспособность волоков при рубках ухода / Ю. А. Бит, Н. А. Тюрин, В. Н. Поляков // Лесное хозяйство. - 1985. - № 9. - С. 36-37.

42. Брейтер В.С. Оценка совместного воздействия природно-производствен-ных факторов на работу лесозаготовительных машин / В.С. Брейтер, Б.М. Большаков, Г.П. Долговых // Перспективная технология и организация лесозаготовительного производства: труды ЦНИИМЭ. - Химки: ЦНИИМЭ, 1977. - С. 21-29.

43. Бурдин Н.А. Технический уровень лесозаготовительного производства: состояние и проблемы развития / Н.А. Бурдин, В.В. Кашуба // Лесная промышленность. 2000. - № 1. - С. 2-6.

44. Быков В.В. Мониторинг лесохозяйственной техники в регионе / В.В. Бур-дин // Технический сервис в лесном комплексе. Научные труды МГУ леса. Вып. 306. - М.: МГУЛ, 2000. - С. 22-31.

45. Быков В.В. Стратегия развития лесного машиностроения и технического сервиса / В.В. Быков // Лесная промышленность. - 2000. - № 2. - С. 11-13.

46. Валяжонков В.Д. Зарубежные машины и оборудование для лесозаготовок и лесовосстановления: учеб. для вузов / В.Д. Валяжонков, Ю.А. Добрынин, Ю.И. Провоторов. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. - 238 с.

47. Веселы П. Канатные дороги Ларикс на болотах / П. Веселы // Лесозаготовительное производство: проблемы и решения : материалы международной научно-технической конференции, Минск, 26-28 апреля 2017. - Минск : БГТУ, 2017. - С. 50-54.

48. Виногоров Г.К. Лесосечные работы / Г.К. Виногоров. - М.: Лесная промышленность, 1972. - 240 с.

49. Виногоров Г.К. Основы организации и технологии / Г.К. Виногоров. - М.: Гослесбумиздат, 1960. - 110 с.

50. Вороницын К.И., Некрасов Р.М., Антсон А.А. и др. К вопросу выявления рациональных объёмов применения систем лесосечных машин в районах страны // Перспективная технология и организация лесозаготовительного производства: труды 137 ЦНИИМЭ. - Химки: ЦНИИМЭ, 1977. - С. 50-63.

51. Воскобойников И.В. Основные направления развития лесного машиностроения / И.В. Воскобойников, Н.С. Еремеев // Промышленность России. -1999. - № 10. - С. 9-11.

52. Вырко Н.П. Строительство и эксплуатация лесовозных дорог: учебник / Н.П. Вырко. - Мн.: БГТУ, 2005. - 446 с.

53. Герасимов Ю.Ю. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок / Ю.Ю. Герасимов, В.С. Сюнев. - Йоэнсуу: Изд-во университета Йоэнсуу, 1998. - 178 с.

54. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М. : Высш. шк., 1998. - 479 с.

55. Григорьев И.В. Критерий выбора системы машин для лесосечных работ. Экологическая совместимость системы «Движитель - Лесная среда» / И.В. Григорьев // Техника и оборудование для лесопромышленного комплекса. -СПб.: МаксиТех, 2006. - С. 10-13.

56. Григорьев И.В. Повышение эффективности лесосечных работ / И.В. Григорьев, И.И. Тихонов, А.И. Жукова // Дерево.ру. - 2011. - № 4. - С. 76-81.

57. Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колёсных трелёвочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования / И.В. Григорьев. - СПб.: Издательство ЛТА, 2006. -236 с.

58. Григорьев И.В., Шапиро В.Я., Рудов М.Е., Никифорова А.И. Математическая модель уплотнения почвы комлями пачки хлыстов при их трелевке // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, №6(127), Петрозаводск, 2012, 65-69 с.

59. Гуськов В.В. Трактора: Теория / В.В. Гуськов. - М.: Машиностроение, 1988.

- 376 с.

60. Дистрибьютор фирмы Ьапх во Франции http://www.larix.fr/ [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

61. Еремеев Н.С. Влияние динамики рыночных цен на стратегию обновления и пополнения парка машин / Н.С. Еремеев // Лесная промышленность. - 2003.

- № 3. - С. 9-11.

62. Зайдель А.Н. Погрешности измерений физических величин / А.Н. Зайдель.

- М.: «Наука», 1985. - 48 с.

63. Зеленин А.И. Машины для земляных работ / А.И. Зеленин, В.Н. Баловнев. -М.: Машиностроение, 1975. - 248 с.

64. Иванов В.А. Обоснование технологии и оборудования для освоения и переработки древесины прибрежной зоны и ложа водохранилищ: дис. ... д-ра. техн. наук. СПб.,2008. 300 с.

65. Калистратов А.В., Никифорова А.И., Рудов М.Е., Хахина А.М. Влияние свойств лесного почвогрунта на процесс его уплотнения. Воронежский научно-технический Вестник. 2014. No 4 (10). С. 94-97.

66. Камусин А.А. Определение парка лесовозных машин с гидроманипулятор-ным оборудованием и выбор наиболее эффективного парка машин / А.А. Камусин, В.А. Борисов. - М.: МГУЛ. - Лесной вестник. - 1999. - № 4 (9). -С. 90-92.

67. Капитонов Е.Н. История сельскохозяйственного машиностроения России: монография / Е.Н. Капитонов. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2010. - 60 с.

68. Козин А.Ю. Лесозаготовкам нужны новые технологии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.lesopromyshlennik.ru/business/harv_inn.html дата обращения: 20 января 2018 г.

69. Котиков В.М. Лесозаготовительные и трелёвочные машины: учебник для нач. проф. образования / В.М. Котиков, Н.С. Еремеев, А.В. Ерхов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 336 с.

70. Лесные запасы, дорожная сеть [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.woodik.ru/rus/files/ap01rus.pdf дата обращения: 20 января 2018 г.

71. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ. - М.: Федеральная служба лесного хозяйства России, 1993. - 16 с.

72. Лесозаготовительная промышленность Российской Федерации (аналитический обзор). - М.: НИПИЭИлеспром, 2007. - 92 с.

73. Лесозаготовительная техника и оборудование [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://spec-technix.ru/articles/1110. дата обращения: 20 января 2018 г.

74. Лесопромышленный комплекс: Состояние, проблемы, перспективы / Н.А. Бурдин, В.М. Шлыков, В.А. Егорнов, и др. - М.: Изд-во МГУЛ, 2000. - 473 с.

75. Майорова Л.П. Воздействие лесозаготовок на окружающую среду/ Л.П. Майорова, П.Б. Рябухин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2012. - № 8. - С. 73-77.

76. Макуев В.А. Критерии формирования парка лесосечных машин / В.А. Ма-куев // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2010. - № 1. - С. 82-84.

77. Макуев В.А. Новые экономические подходы к формированию парка лесосечных машин / В.А. Макуев // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2010. - № 2. - С. 123-124.

78. Макуев В.А. Обучение человека-оператора как основная задача управления зарубежной лесозаготовительной техники / В.А. Макуев, Ф.А. Дац, В.Е. Клубничкин // Труды международного симпозиума. Надёжность и качество. - 2010. - Т. 2. - С. 36-38.

79. Мартынов А.Н. Основы лесного хозяйства и таксация леса: учебное пособие / А.Н. Мартынов, Е.С. Мельников, В. Ф. Ковязин. - СПб.: Изд-во Лань, 2008. - 384 с.

80. Матвейко А.П. Технология и машины лесосечных работ / А.П. Матвейко, А.С. Федоренчик. - Мн.: Технопринт, 2002. - 480 с.

81. Матвейко А.П. Технология и оборудование лесозаготовительного производства: учебник / А.П. Матвейко. - Мн.: Техноперспектива, 2006. - 447 с.

82. Машины и оборудование для лесозаготовок [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mir-lzm.ru, дата обращения: 20 января 2018 г.

83. Мерилл Г., Гольдберг Г., Гельмгольц Р. Основы проектирования управляемых снарядов. Под ред. В.Ф. Замковца. Москва: Изд-во Иностранной литературы, 1959 г, 595 с.

84. Мехренцев А.В., Герц Э.Ф., Мартинек Я., Новак Л. Канатные трелевочные установки, УГЛТУ, 2012, 19 с.

85. Многооперационные гусеничные и колёсные машины. Теория: учеб. пособие / В.П. Бойков и др.; Под. общ. ред. В.П. Бойкова. - Минск: Новое знание. М.: ИНФПА-М, 2012. - 543 с.

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

Можаев Д.В. Механизация лесозаготовок за рубежом / Д.В. Можаев, С.Н. Илюшкин. - Москва: Лесная промышленность, 1988. - 233 с. Мясищев Д.Г. Особенности малой механизации лесозаготовок за рубежом / Д.Г. Мясищев // ИВУЗ, Лесной журнал. - 2005. - № 6. - С. 63-68. Официальный сайт компании CAT http://www.caterpillar.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Eco Log https://ecologforestry.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Gremo http://www.gremo.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании HSM https://www.hsm-forest.net [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании John Deere http://www.deere.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Komatsu https://www.komatsuforest.ru [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Logset https://www.logset.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Madill Equipment

http://www.madillequipment.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Metsis http://www.metsis.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Ponsse http://www.ponsse.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Rottne http://www.rottne.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

Официальный сайт компании Sampo http://www.sampo-rosenlew.fi [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

100. Официальный сайт компании Tajfun http://tajfun.com/ [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

101. Официальный сайт компании Tigercat https://www.tigercat.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

102. Официальный сайт компании Vimek http://vimek.se [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

103. Официальный сайт компании Volvo. http://ferronordic.ru [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

104. Патент на полезную модель № 113917 Российская Федерация «Канатно-рельсовая трелевочная установка», выдан 10.03.2013, опубликован в бюл. №2 7.

105. Патент на полезную модель № 173954 Российская Федерация «Устройство для сбора древесины канатно-рельсовой трелевочной установкой», выдан 21.09.2017, опубликован в бюл. № 27.

106. Патякин В.И., Иванов В.А., Григорьев И.В. Комплексная экономическая оценка применения канатных трелевочных установок. СПб., 2006. С.199.

107. Пивоваров Н.С. История механизации лесозаготовок / Н.С. Пивоваров // Российская лесная газета. - 2007. - № 25. - С. 5.

108. Пошарников Ф.П., Юдина Н.Ю., Буланов А.С., Леденцов П.Г. Анализ состояния технического оснащения лесозаготовительной промышленности // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 2. - С. 100-105.

109. Редькин А.К. Основы моделирования и оптимизации процессов лесозаготовок / А.К. Редькин. - М.: Лесная промышленность, 1988. - 256 с.

110. Руководство по эксплуатации Timbermatic H09 Control and measuring system. Финляндия, 2011, - 256 с.

111. Руководство по эксплуатации харвестерной головки 480, Финляндия, 2010, - 158 с.

112. Салминен Э.О., Симоненков М.В., Бачериков И.В. Логистико-математиче-ское моделирование транспортно-технологических операций - основное

направление развития лесного комплекса Леса России: политика, промышленность, наука, образование / материалы второй международной научно-технической конференции. Том 3 / Под ред. В.М. Гедьо. - СПб.:СПбГЛТУ, 2017. - 225 с.

113. Свойкин Ф.В. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка (МКРТУ) // XIII Международная молодежная научная конференция "Се-вергеоэкотех-2012": материалы конференции (21-23 марта 2012 г., Ухта): в 6 ч.; ч. 2. - Ухта: УГТУ, 2013. - а 91-95.

114. Свойкин Ф.В. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка (МКРТУ) // Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук: материалы работ победителей и лауреатов конкурса. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - с. 180182.

115. Свойкин Ф.В. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка (МКРТУ) // «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса»: Материалы Х юбилейной Всероссийской научно-технической конференции. -Екатеринбург, 2012. - с. 88-90.

116. Свойкин Ф.В. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - с.84-87.

117. Свойкин Ф.В. Обеспеченность (надежность) зимнего периода работы многооперационных лесосечных машин (харвестера, форвардера) // XIII Международная молодежная научная конференция "Севергеоэкотех-2012": материалы конференции (21-23 марта 2012 г., Ухта): в 6 ч.; ч. 2. - Ухта: УГТУ, 2013. - а 256-260.

118. Свойкин Ф.В. Обоснование оптимальных технологических процессов лесозаготовок в условиях СЗФО РФ // Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка: материалы Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов/ Под ред. авторов СПбГЛТУ - СПб: СПбГЛТУ, 2012. С. 116-118.

119. Свойкин Ф.В. Прогнозирование периода лесосечных работ на летних лесосеках Республики Коми // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2013. - с.31-35.

120. Свойкин Ф.В. Производительность лесосечных машин в зависимости от способов рубок // Сб. «Современные проблемы и перспективы рационального природопользования в условиях рынка»: сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов / под ред. авторов - СПб: СПбГЛТА, 2010. - С. 248-253.

121. Свойкин Ф.В. Результаты изучения затрат рабочего времени колесных сор-тиментоподборщиков // «Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка»: материалы Между-народной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов/Под ред. авторов СПбГЛТУ -СПб.: СПбГЛТУ 2011. - с. 322-326.

122. Свойкин Ф.В., Грековский Е.П., Иванов А.В. Проект трелевочной машины на базе МАЗ-7313 // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Вып. 13: Сб. науч. тр. - М.: РУДН 2011. Ч. 2. - с. 190-194.

123. Свойкин Ф.В., Григорьев И.В. Мобильная канатно-рельсовая трелевочная установка (МКРТУ) // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2013. N0 1 (93). С. 137-141.

124. Свойкин Ф.В., Григорьев И.В., Жукова А.И., Иванов А.В., Есин Г.Ю. Новое техническое решение для трелевки лесоматериалов в условиях заболоченных и переувлажненных лесосек // Опыт лесопользования в условиях Северо-Запада РФ и Фенноскандии: материалы международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию лесоинженерного факультета Петр ГУ. - Петрозаводск, 2011. - с. 8-9.

125. Свойкин Ф.В., Григорьев И.В., Жукова А.И., Иванов А.В., Рудов М.Е. Математическая модель влияния маневрирования трелюемой пачки древесины на почву лесосек // Системы. Методы. Технологии. -Братск.: БрГУ, 2011. Том 4, с. 92- 96.

126. Свойкин Ф.В., Григорьев И.В., Жукова А.И., Иванов А.В., Рудов М.Е. Результаты экспериментальных исследований воздействия древесины на почву при различных способах трелевки // Системы. Методы. Технологии. -Братск.: БрГУ, 2011. Том 4, с. 96 -101.

127. Свойкин Ф.В., Жукова А.И., Цыгарова М.В., Лепилин Д.В. Математическая модель деформации почвы при повороте трактора // Известия СПбГЛТА. 2011. №194, с. 67-76.

128. Симоненков М.В. Оптимизация транспортно-технологических процессов лесозаготовительных производств. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, 2017. 281 с.

129. Симоненков М.В., Салминен Э.О., Бачериков И.В. Алгоритм решения задачи маршрутизации лесовозного транспорта методом имитационного моделирования // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы Международной научно-технической конференции / М-во обр. и науки РФ; Правительство Вологод. обл.; Департамент лесн. комплекса Вологод. обл.; Вологод. гос. ун-т. Вологда: ВоГУ, 2016. с. 84 - 89.

130. Симоненков М.В., Салминен Э.О., Бачериков И.В. Оптимизация ежемесячного планирования лесных грузопотоков // Resources and Technology. 2016. № 13. с. 1-29.

131. Справочник по техническим и транспортным машинам лесопромышленных предприятий и техническому сервису / Быков В.В., Назаренко А.С., Тесов-ский А.Ю. и др. - М.: МГУЛ, 2000. - 532 с.

132. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации: монография / И.В. Григорьев, А.И. Жукова, О.И. Григорьева, А.В. Иванов. - СПб.: Изд-во ЛТА, 2008. - 174 с.

133. Стрельцов Э.К. Импорт лесозаготовительной техники в Россию / Э.К. Стрельцов // Основные средства. - 2011. - № 2. - С. 43.

134. Сушков С.И. Комплексное развитие и использование структуры управления лесопромышленного комплекса (на примере Центрального региона) / С.И. Сушков. - Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2002. - 182 с.

135. Тараканов А.Ф. Принятие решений в организационных системах со сложной структурой в условиях конфликта и неопределенности: монография. -Москва: Нобель Пресс, 2014. - 240 с.

136. Торговая площадка лесозаготовительной техники Mascus https://www.mascus.com [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

137. Трелёвочный трактор [Электронный ресурс]. - Режим доступа: кйр://та-сЫпере&а.ог§/тёех^р/Трелёвочный_трактор дата обращения: 20 января 2018 г.

138. Трус М.В. О технологии лесосечных работ с применением бесчокерных машин / М.В. Трус, В.Т. Чумин // Лесное хозяйство. - 1978. - № 1. - С. 18-20.

139. Учебное лесное предприятие Масариков Лес Кржтины http://www.slpkrtiny.cz [Электронный ресурс] дата обращения: 20 января 2018 г.

140. Шегельман И.Р. Анализ состояния и перспективы внедрения современной техники и технологии лесосечных работ / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, О.Н. Галактионов // Учёные записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2008. - № 92. -С. 98-104.

141. Шегельман И.Р. Техническое оснащение современных лесозаготовок / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, О.Н. Галактионов. - СПб: ПРОФИ-ИН-ФОРМ, 2005. - 344 с.

142. Ширнин Ю.А. Технология и оборудование лесопромышленных производств: Ч. 1. Лесосечные работы: учеб. пособие / Ю.А. Ширнин. - М.: МГУЛ, 2004. - 446 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

SectionKTU { DeclarationSectionSets { SetCable {

Text: "Типы тягово-несущих канатов";

Index: cb; }

Quantity SI_Pressure { BaseUnit: Pa = kg/(m*sA2);

Comment: "Expresses the value for the force that is applied per area unit.";

}

Quantity SI_Length { BaseUnit: m;

Comment: "Expresses the value of a distance.";

}

Quantity SI_Mass { BaseUnit: kg;

Comment: "Expresses the value for the amount of matter.";

}

Quantity SI_Time_Duration { BaseUnit: s;

Comment: "Expresses the value for the duration of periods.";

}

Quantity SI_Plane_Angle { BaseUnit: rad;

Comment: "Expresses the value of an angle in a plane.";

}

}

DeclarationSection InputData { Parameter HeightBottomMast { Text: "Высота тыловой мачты, м"; Range: nonnegative; Unit: m; InitialData: { 4 ;

}

}

Parameter LengthHordeCables { IndexDomain: cb; Text: "Длина хорды канатов, м"; Range: nonnegative; Unit: m;

}

Parameter LenghtStation {

Text: "Длина погрузочной площадки, м"; Range: nonnegative; Unit: m;

}

Parameter CarryingCapacity_1 { IndexDomain: cb;

Text: "Грузоподъемность канатов, кН"; Range: nonnegative; Unit: 9810 * kg;

}

Parameter CarryingCapacity_2 { IndexDomain: cb;

Text: "Грузоподъемность канатов, кН"; Range: nonnegative;

Unit: 9810 * kg;

Parameter CableWeight { IndexDomain: cb;

Text: "Распределенная нагрузка от собственного веса тягово-несущего каната, кН/м";

Range: nonnegative;

Unit: 9810 * kg/m;

}

Parameter AngleBeta {

Text: "Угол наклона хорды, рад"; Range: nonnegative; Unit: rad;

}

Parameter AngleAlpha {

Text: "Угол наклона лесосеки, рад"; Range: nonnegative; Unit: rad;

}

Parameter AngleGamma {

Text: "угол наклона поверхности движения, рад"; Range: nonnegative; Unit: rad; Definition: 36;

}

Parameter DistanceFromPackToLand {

Text: "Расстояние от пачки деревьев до поверхности склона, м"; Range: nonnegative; Unit: m; InitialData: {

0.500 ;

Parameter StemDiameter { Text: "Диаметр хлыста, м"; Range: nonnegative; Unit: m; InitialData: { 0.180 ;

}

}

Parameter CoeffStemForm { IndexDomain: sp;

Text: "коэффициент, учитывающий форму ствола"; Range: nonnegative;

InitialData: data { 'сосна' : 0.450, 'ель' : 0.500, 'береза' : 0.400, 'осина' :

0.410, 'лиственница' : 0.500 };

}

Parameter LenghtPack { Text: "длина пачки"; Range: nonnegative; Unit: m; InitialData: { 6 ;

}

}

Parameter BetaPar { Text: {

"? - параметр, ? = {1, 3};"

}

Range: { {1..3}

}

}

}

DeclarationSection Calculated { Parameter ConditionalRadiusButts { IndexDomain: sp; Text: "условный радиус комлей"; Range: nonnegative; Unit: m;

Definition: StemDiameter * sqrt(CoeffStemForm(sp) / 2);

}

Parameter XCoordinate { IndexDomain: cb;

Text: "координата приложения нагрузки, м"; Range: free; Unit: m;

Definition: LengthHordeCables(cb) / 2; Comment: "от 0 до LengthHordeCables/2";

}

Parameter TensionMax { IndexDomain: (cb, sp); Text: "Наибольшее натяжение в ветвях тягово-несущего каната, кН"; Range: nonnegative;

Unit: 9810 * kg; Definition: {

(CarryingCapacity_1(cb) + CarryingCapacity_2(cb) + ((2 * LengthHorde-Cables(cb) * CableWeight(cb)) / cos(AngleBeta)))

* (1 - XCoordinate(cb) / LengthHordeCables(cb)) * XCoordinate(cb) / (2 *

CableProlapse(cb, sp)) }

}

Parameter HeightHeadMast { IndexDomain: (cb, sp); Text: "Высота головной мачты, м"; Range: nonnegative; Unit: m; Definition: {

(

CarryingCapacity_1(cb) + CarryingCapacity_2(cb) +

(

(2 * LengthHordeCables(cb) * CableWeight(cb)) / cos(AngleBeta)

)

) *

(LengthHordeCables(cb) / (4 * TensionMax(cb, sp))) - HeightBottomMast - LenghtStation * tan(AngleAlpha) + 2 * Distance-

FromPackToLand }

Comment: "расчитывается";

}

Parameter CableProlapse { IndexDomain: (cb, sp); Text: "стрела провеса каната, м"; Unit: m;

Definition: { (

(DeformationPropagationDepth(cb, sp) + LenghtStation * tan(AngleAlpha))

*

(LengthHordeCables(cb) - XCoordinate(cb)) + XCoordinate(cb) * HeightBottomMast ) - DistanceFromPackToLand

}

Parameter StackingHeight { IndexDomain: cb; Text: "высота подъема пачки"; Unit: m;

Definition: HeightBottomMast / LengthHordeCables(cb) * LenghtPack; }

Parameter AveragePackAngle { IndexDomain: cb;

Text: "Средний угол наклона пачки"; Unit: rad; Definition: {

(3.141592654 / 2)[rad]

*

(BetaPar * HeightBottomMast / LengthHordeCables(cb))

*

(sqrt(1 + (2 * HeightBottomMast/ LengthHordeCables(cb)) * sin(An-

gleGamma) + (HeightBottomMast/LengthHordeCables(cb))A2)) + AngleGamma }

}

Parameter MaxImmersionDepth { IndexDomain: cb;

Text: "Максимальная глубина погружения комлевой части"; Unit: m; Definition: {

3.141592654 * BetaPar * StackingHeight(cb) * LenghtStation

/

Parameter PressureOnSoil { IndexDomain: (sp, cb);

Text: "Давление комлевой части пачки на почву, кПа"; Unit: 9810 * kg/mA2; Definition: {

0.7 * CarryingCapacity_1(cb)

/

(LenghtStation * sqrt(2 * ConditionalRadiusButts(sp) * Maxlmmer-

sionDepth(cb)))

*

cos (AveragePackAngle(cb))

}

}

Parameter DeformationPropagationDepth { IndexDomain: (cb, sp); Text: "глубина распространения деформации"; Unit: m;

Definition: {

sqrt(2 * ConditionalRadiusButts(sp) * MaxlmmersionDepth(cb)) * LenghtStation

/

(

sqrt(2 * ConditionalRadiusButts(sp) * MaxlmmersionDepth(cb))

+

2 * LenghtStation )

Section MKRTU { DeclarationSection StationsData { Set Stops { Text: "Станции"; Index: st, st_i, st_j;

InitialData: data { Stop-000, Stop-001, Stop-002, Stop-003, Stop-004, Stop-

005 , Stop-006 , Stop-007 , Stop-008 , Stop-009 , Stop-010 };

}

Set StopsBeforeStop { IndexDomain: st; SubsetOf: Stops; InitialData: { data

{ Stop-000 : { Stop-000, Stop-001, Stop-002, Stop-003, Stop-004, Stop-

005, Stop-006, Stop-007, Stop-008, Stop-009, Stop-010 } ,

Stop-001 : { Stop-001, Stop-002, Stop-003, Stop-004, Stop-005, Stop-

006, Stop-007, Stop-008, Stop-009, Stop-010 } ,

Stop-002 : { Stop-002, Stop-003, Stop-004, Stop-005, Stop-006, Stop-

007, Stop-008, Stop-009, Stop-010 } ,

Stop-003 : { Stop-003, Stop-004, Stop-005, Stop-006, Stop-007, Stop-

008, Stop-009, Stop-010 } ,

Stop-004 : { Stop-004, Stop-005, Stop-006, Stop-007, Stop-008, Stop-

009, Stop-010 } ,

Stop-005 : { Stop-005, Stop-006, Stop-007, Stop-008, Stop-009, Stop-

Stop-006 : { Stop-006, Stop-007, Stop-008, Stop-009, Stop-010 } , Stop-007 : { Stop-007, Stop-008, Stop-009, Stop-010 } , Stop-008 : { Stop-008, Stop-009, Stop-010 } ,

Stop-009 : { Stop-009, Stop-010 } , Stop-010 : { Stop-010 } } ;

ElementParameter StopFirst {

Text: "Первая станция (погрузочный пункт)"; Range: Stops; Definition: first(Stops);

}

Parameter VolumeOnStop { IndexDomain: (st,sp);

Text: "Объем древесины на остановке, м3"; Range: nonnegative; InitialData: { data

{ ( Stop-001, 'сосна' ) : 5, ( Stop-001, 'ель' ) : 3, ( Stop-001, 'лиственница' ) : 8,

( Stop-002, 'ель' ) : 2, ( Stop-002, 'береза' ) : 1, ( Stop-002, 'осина'

) : 12,

( Stop-003, 'сосна' ) : 3, ( Stop-003, 'ель' ) : 4, ( Stop-003, 'береза'

) : 3,

( Stop-003, 'осина' ) : 4, ( Stop-003, 'лиственница' ) : 3, ( Stop-004, 'сосна' ) : 6,

( Stop-004, 'ель' ) : 8, ( Stop-004, 'береза' ) : 2, ( Stop-004, 'лиственница' ) : 6,

( Stop-005, 'сосна' ) : 10, ( Stop-005, 'ель' ) : 1, ( Stop-005, 'лиственница' ) : 10,

( Stop-006, 'сосна' ) : 21, ( Stop-007, 'ель' ) : 2, ( Stop-007, 'береза' ) : 5,

( Stop-007, 'осина' ) : 3, ( Stop-008, 'сосна' ) : 2, ( Stop-008, 'береза' ) : 8,

( Stop-008, 'осина' ) : 4, ( Stop-009, 'ель' ) : 12, ( Stop-009, 'осина' ) :

3,

( Stop-010, 'сосна' ) : 1, ( Stop-010, 'береза' ) : 5, ( Stop-010,

'лиственница' ) : 4 } }

}

Parameter LengthToStop { IndexDomain: st;

Text: "Расстояние от погрузочного пункта до i-той остановки, м"; Range: nonnegative;

InitialData: data { Stop-000 : 0, Stop-001 : 10, Stop-002 : 10, Stop-003 : 10, Stop-004 : 10, Stop-005 : 10 , Stop-006 : 10 , Stop-007 : 10 , Stop-008 : 10 , Stop-009 : 10 , Stop-010 : 10 };

Comment: "расстояние от конечной остановки до i-той";

}

ParameterLengthFull {

Text: "Полная длина рельсового пути, м";

Range: nonnegative;

Definition: SUM[(st), (LengthToStop(st))]; Comment: "Полная длина рельсового пути";

}

Parameter StopsCount { IndexDomain: st;

Text: "Количество ездок до станции, шт"; Range: integer;

Definition: round (SUM (sp, VolumeOnStop(st,sp)) / VolumeMax);

}

Parameter StopsCountTotal {

Text: "Общее количество ездок, шт"; Range: nonnegative;

Definition: SUM [(st), (StopsCount(st))];

}

DeclarationSection CarriageData { Parameter VolumeMax {

Text: "Максимальный объем, помещающийся на каретку, м3"; InitialData: 1.5;

}

Parameter MassCarriage { Text: "Масса каретки, кг"; Range: nonnegative; InitialData: 300;

}

}

DeclarationSection RailData { Set RailTypes { Text: "Тип рельс"; Index: rt;

InitialData: data { 'Р7', 'Р8', 'Р11', 'Р15', 'Р18', 'Р24' };

}

Parameter MassRail { IndexDomain: rt;

Text: "Масса 1 погонного метра рельс, кг"; Range: nonnegative;

InitialData: data { 'Р7' : 6.930, 'Р8' : 8.420, 'Р11' : 11.200, 'Р15' : 15.000, 'Р18'

: 18.060, 'Р24' : 24.140 };

}

Set SleepersScheme {

Text: "Эпюра укладки шпал"; Index: ss;

InitialData: data { '1440 шпал/км', '1600 шпал/км', '1840 шпал/км', '2000

шпал/км' }; }

Parameter MassSleepers { IndexDomain: ss;

Text: "Масса шпал в соответсвующей схеме, кг"; Range: nonnegative;

InitialData: data { '1440 шпал/км' : 14400, '1600 шпал/км' : 16000, '1840

шпал/км' : 18400, '2000 шпал/км' : 20000 }; }

Parameter MassRailroad { IndexDomain: (rt, ss); Text: "Масса жедезной дороги, кг"; Range: nonnegative;

Definition: MassRail(rt) * 2 * LengthFull + MassSleepers(ss);

}

ElementParameter SelectedRailType { Text: "Выбранный тип рельс"; Range: RailTypes;

}

ElementParameter SelectedScheme {

Text: "Выбранная эпюра укладки шпал"; Range: SleepersScheme;

}

}

DeclarationSection RegionData { Set Regions { Text: "Регион";

Index: r; InitialData: { data

{ 'Архангельская область', 'Вологодская область' , 'Ленинградская область', 'Мурманская область' , 'Новгородская область' , 'Республика Карелия', 'Республика Коми' }

}

}

ParameterVolumeTreeAVG { IndexDomain: r;

Text: "Средний объем хлыста, м3"; Range: nonnegative; InitialData: { data

{ 'Архангельская область' : 0.250, 'Вологодская область' : 0.320, 'Ленинградская область' : 0.330,

'Мурманская область' : 0.180, 'Новгородская область' : 0.400, 'Республика Карелия' : 0.290,

'Республика Коми' : 0.270 } }

}

Parameter MassTree { IndexDomain: (sp, r); Text: "Масса хлыста, кг"; Range: nonnegative;

Definition: TreeDensity(sp) * VolumeTreeAVG(r);

}

ElementParameter SelectedRegion { Text: "Выбранный регион"; Range: Regions;

}

DeclarationSection SpeciesData { Set Species { Text: "Породы древесины"; Index: sp;

InitialData: data { 'сосна', 'ель', 'береза', 'осина', 'лиственница' };

}

Parameter TreeDensity { IndexDomain: sp;

Text: "Плотность древесины, кг/м3"; Range: nonnegative;