WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

2.Разработать имитационные модели, достоверно прогнозирующие выполнение трелевки в широко меняющихся условиях производства и природной среды;

3.Представить трелевку как объект оптимизации в виде кибернетической системы с учетом факторов состояния и управления для комплексного совершенствования операции с позиций технико-экономической и лесоводственно-экологической эффективности;

4.Разработать обобщенный критерий эффективности выполнения трелевки одновременно учитывающий прямые производственные затраты, затраты труда, стоимость прокладывания трелевочных волоков и потерь от их изъятия из процесса лесовыращивания, а также повреждений оставляемого древостоя на лесосеке;

5.Разработать программное обеспечение для расчета ЭВМ оптимальных технико-технологических параметров трелевки различными технологиями последующим выбором наиболее эффективной в конкретных природно-производственных условиях малолесных районов.

Во втором разделе на основе анализа существующей техники и технологий выполнения трелевки, применительно к особенностям малолесных районов, были предложены к исследованию различные варианты выполнения операции для дальнейшего научно-обоснованного выбора наиболее эффективного в заданных природно-производственных условиях; на основе системного подхода проведена структуризация циклового времени трелевки по предложенным к исследованию технологиям; установлены связи всех составляющих продолжительности трелевки друг с другом, а также с природными, техническими и технологическими факторами влияния; составлены алгоритмы и имитационные модели функционирования трелевочной техники для определения сменной производительности в различных условиях производства и природной среды.

В качестве альтернатив для научно-обоснованного выбора эффективной технологии трелевки была предложена к исследованию работа трех разнотипных вариантов техники - МТЗ-82 + ЛТП-2; МТЗ-82 + ЗТЛ-2; ЛТЗ-55 + ЛТН-1, ТТР-401; по двум способам трелевки - сортименты, хлысты; с использованием технологических визиров для подтрелевки с пасек древесины и без них. В дальнейшем компьютеризированная система принятия решений способна развиваться и совершенствоваться путем введения новых сравниваемых вариантов.Технологии выполнения трелевки МТЗ-82 + ЛТП-2 различными вариантами проиллюстрированы на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема разработки делянок и пасек при работе МТЗ-82 + ЛТП-2

Структуризация циклового времени трелевки при работе МТЗ-82 + ЛТП-2:

при функционировании МТЗ-82 + ЗТЛ-2:

при работе ЛТЗ-55 + ЛТН-1, ТТР-401:

где - количество лесоматериалов в трелюемой пачке, шт.; - количество подтрелевочных позиций на первой и второй полупасеке,ед.;-количество приемов подтрелевки на первой и второй полупасеке, ед.; -количество технологических стоянок для подтрелевки необходимого объема трелюемой пачки, ед.; -количество переездов трелевочного агрегата на смежную технологическую стоянку для подтрелевки необходимого объеме трелюемого воза, ед.; - количество приемов набора пачки в необходимом объеме из подтрелеванных к пасечному волоку лесоматериалов, ед.; где

;;;;;;; ;;;

- рейсовая нагрузка, м3;. - объем единицы трелюемого воза,; - объем древесины подтрелевываемый с одной технологической стоянки, м3; - запас древесины, м3/га; - ширина пасеки; - ширина волока; - доля подтрелевываемой или трелюемой древесины от рейсовой нагрузки технического средства ; - степень интенсивности проводимой рубки, м; - угол укладки дерева или прокладывания технологического визира относительно пасечного волока в зависимости от используемой технологии разработки пасек, град.; - расстояние между технологическими стоянками, м; - длина пасеки с древесиной в необходимом объеме трелюемой пачки, м; - длина оттягивания тягово-собирающего троса используемой техники на волоке, м; - среднее расстояние подтрелевки с полупасеки, м;, - время холостого перемещения трелевочной техники по магистральному и пасечному волоку соответственно, с; - разворот прибывшей подтрелевочной техники, с;, - установка техники в подтрелевочную позицию на первой и второй полупасеке соответственно, с;, - разворот прибывшей подтрелевочной и трелевочной техники соответственно, с;,- подготовка к работе технологического оборудования подтрелевочной и трелевочной техники соответственно, с; - доставка прицепного устройства на полупасеку, с; - прицепка подтрелевываемого лесоматериала, с; - перемещение древесины с полупасеки к подтрелевочному средству, с; - отцепка подтрелеванной древесины, с; - установка техники в позицию переезда или трелевки из подтрелевочной позиции, с;, - переезд подтрелевочной и трелевочной техники на смежную технологическую стоянку соответственно, с; - оттаскивание тягово-собирающего троса для сбора трелюемого воза, с; - опускание раскрытого захвата на трелюемые лесоматериалы, с; - чокеровка лесоматериалов на волоке, с; - зажим захватом трелюемого воза, с; - перемещение зачокерованного воза к трелевочному средству на волоке, с; - затаскивание собранного воза на щит, с; - подъем захвата с лесоматериалами, с;,- сброс трелюемого воза на волоке и погрузочной площадке соответственнно, с; - освобождение тягового каната от лесоматериалов на волоке, с; - время груженого перемещения трелевочной техники по магистральному и пасечному волоку соответственно, с; - расчокеровка лесоматериалов на погрузочной площадке, с; - перевод ТО из рабочего положения в транспортное, с; - маневры трелевочного средства при выполнении окучивания лесоматериалов, с; - маневры трелевочного средства при выравнивании комлей лесоматериалов, с.

В третьем разделе на основе разработанных имитационных моделей предлагается обобщенный критерий эффективности с технико-экономической и лесоводственно-экологической позиций; представлена программа экспериментальных исследований, предусматривающая пассивные и активные производственные эксперименты для сбора необходимой имитационным моделям информации по составляющим продолжительности трелевки; проведение вычислительного эксперимента на разработанных имитационных моделях для расчета производительности трелевочной техники в различных условиях производства и природной среды по исследуемым технологиям с последующей производственной их проверкой на адекватность; проведение вычислительного эксперимента на имитационных моделях с целью оценки характера и степени влияния природно-производственных факторов на исследуемые критерии эффективности трелевки для обоснования технико-технологических параметров многокритериальной оптимизации; проведение на основе компьютерного эксперимента многокритериальной оптимизации технико-технологических параметров трелевки. Для всех предусмотренных программой исследований натурных и вычислительных экспериментов представлены описания методик их проведения и обработки экспериментальных данных.

Для создания комплексного критерия были предложены следующие параметры эффективности:

где - прямые затраты на выполнение трелевки, руб.; - косвенные затраты на выполнение трелевки, руб.; - дополнительные затраты на выполнения трелевки, руб.; -глубина разрабатываемой делянки, м; - ширина разрабатываемой делянки, м; -сменная производительность трелевочной техники, м3/см; - продолжительность смены в часах; - часовая тарифная ставка тракториста, руб; - количество прицепщиков, обслуживающих один трактор; - часовая тарифная ставка прицепщика, руб.; - суммарный нормативный коэффициент доплат к основной зарплате; - трудозатраты на содержание трактора и трелевочных волоков, чел.дн./см; - часовая тарифная ставка вспомогательных рабочих, руб.; - коэффициент доплат к основной зарплате вспомогательных рабочих; - норма расхода троса в смену, п.м./кВт; - балансовая стоимость трелевочного средства, руб.; - мощность трактора, кВт.; - коэффициент использования мощности двигателя; - коэффициент использования двигателя по времени; - расхода топлива за одну смену, кг; - транспортные расходы; - стоимость 1 кг топлива, руб.; - стоимость 1 кг смазочных масел, руб.; - годовой размер отчислений на технический уход и текущий ремонт; - годовая норма амортизационных отчислений, %; - стоимость одного комплекта спецодежды, руб.; - переводной коэффициент на годовой норматив; - количество рабочих, обслуживающих трактор; - количество смен работы трактора в году; - средняя цена заготавливаемой древесины, руб./м3; - годичный прирост древесины, м3/га; -расстояние от лесовозной дороги до магистрального волока, м; -количество пасек; -ширина пасечного волока, м; -ширина магистрального волока, м; -ширина технологического визира, м; - себестоимость содержания машино-смены трелевочной техники, руб.; -продолжительность набора трелюемого воза, с; -транспортное время работы трелевочной техники, с; - продолжительность разгрузки трелюемого воза на погрузочной площадке, с; -продолжительность подготовительно-заключительных работ, с; -коэффициент использования времени смены; - себестоимость содержания одной смены бензиномоторного инструмента на обрабатывающих операциях, руб.; -сменная производительность на обрабатывающих операциях, м3/см; -трудозатраты на содержание волоков в исправном состоянии, чел.дн./см; -трудозатраты на разметку границ пасек и волоков затесками к 1 км, чел.дн/см; -трудозатраты на подготовку волоков для тракторной трелевки к 1 км, чел.дн/см; - вырубаемый объем древесины на лесосеке в -й прием рубок; м3; - вероятность повреждения - го количества деревьев в зависимости от длины лесоматериала, угла его укладки относительно трелевочного волока, густоты насаждения и расстояния подтрелевки; - общее количество прогнозируемых повреждений.

Для формирования обобщенного критерия эффективности трелевки из предложенных использован метод свертки - Геймера, переводящий все составляющие в безразмерный вид с установлением коэффициентов значимости:, где - безразмерные значения предложенных критериев, - максимальные и минимальные значения -го критерия;,,,,, - весовые коэффициенты для оптимизации, 0,1; 0,1; 0,1; 0,1; 0,1; 0,5.

В четвертом разделе представлены результаты пассивных и активных производственных экспериментов для сбора необходимой разработанным имитационным моделям информации по составляющим продолжительности трелевки; производственной проверки имитационных моделей на адекватность; компьютерного эксперимента по изучению характера и степени влияния природно-производственных факторов на составляющие комплексного критерия эффективности трелевки для обоснования технико-технологических параметров многокритериальной оптимизации; многокритериальной оптимизации технико-технологических параметров выполнения трелевки.

Рисунок 2. Графическая иллюстрация результатов компьютерного эксперимента по изучению характера и степени влияния исследуемых факторов на составляющие обобщенного критерия эффективности

Рисунок 3. Графическая иллюстрация многокритериальной оптимизации технико-технологических параметров трелевки

В пятом разделе приведен расчет экономической эффективности предложенных технологий трелевки. Экономико-математическая модель оценки исследуемых технологий трелевки при уходе за насаждением разработана с использованием математического аппарата стандартной компьютерной программы MS EXCEL, Мathcad, а также собственных программ написанных на языке программирования Delphi. Из анализа представленных результатов многокритериальной оптимизации заметно, что наиболее предпочтительными являются 3, 7, 8 и 11 варианты выполнения трелевки с общими затратами на их реализацию – 71215,8; 70788,6; 84240,9 и 72502,3 рублей; годовым экономическим эффектом в ООО «Бутурлиновский лес» - 306868,8; 303490,7; 329914,2 и 304599,7 рублей; условно-годовой экономией от снижения эксплуатационных затрат - 311068,8; 306790,7; 333214,2 и 311199,7 рублей; а также сроком окупаемости дополнительных инвестиций - 0,61; 0,62; 0,57 и 0,61 лет соответственно.

Общие выводы и рекомендации

Теоретические и экспериментальные исследования по рассматриваемой в диссертации теме представляют собой научно-обоснованные технологические разработки, имеющие существенное значение для лесного комплекса. Завершенные исследования по обоснованию технологии выполнения трелевки в условиях малолесных районов позволяют сделать следующие выводы и рекомендации.

1. Технические средства, используемые в малолесных районах на трелевке леса, обладают недостаточно высокой эффективностью работы по причине не соответствия их характеристик (высокая мощность, грузовместимость, значительные габариты и масса), условиям эксплуатации (небольшие запасы древесного сырья, размеры заготавливаемой древесины, низкая интенсивность выборочных рубок) и лесоводственно-экологическим требованиям (доля технологических площадей на лесосеке, повреждения оставляемого древостоя). В этой связи представляется целесообразным задействовать имеющиеся на предприятиях для лесовосстановления колесные тракторы тяги 9…14 кН в агрегате со специальным навесным трелевочным оборудованием, так как лесовосстановительные работы носят сезонный характер, а небольшие объемы заготовок (10…15 тыс. м3) малолесных районов не требуют круглогодичной загрузки трелевочной техники. Разнообразие таких тракторов и технологического оборудования ставит вопрос оптимального их сочетания путем перебора всех возможных альтернатив в различных лесоэксплуатационных условиях на основе создания компьютерной системы принятия решений. В представленной работе для сравнения выбрано три варианта трелевочных агрегатов - МТЗ-82 + ЛТП-2; МТЗ-82 + ЗТЛ-2; ЛТЗ-55 + ЛТН-1, ТТР-401. В дальнейшем разработанную систему принятия решений можно развивать и совершенствовать, расширяя их количество.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»