Введение к работе
Актуальность темы. Россия самая крупная страна в мире по лесным богатствам. Ярким ее представителем является таежная зона Северо-Запада, на территории которой в больших объемах ведется лесохозяйственная деятельность. Большая роль в пользовании и формировании лесов отводится проходным рубкам ухода (ПРУ). Для их проведения необходимо внедрить прогрессивные технологии с использованием техники, отвечающей сбережению ресурсов и экологическим требованиям.
Техническая оснащенность лесных предприятий имеет низкий уровень. Износ техники составляет более 70 %, ее парк требует срочных пополнений. Для этого необходимы большие инвестиционные вклады. Разразившийся финансовый кризис еще больше усугубил плохое экономическое состояние предприятий. Отсутствие финансов и практическое отсутствие источников инвестирования, высокая стоимость зарубежных машин, не высокий уровень развития отечественного лесного машиностроения негативно отразились на перевооружении лесохозяйствешюй отрасли.
Большое количество лесных площадей Северо-Запада имеют малые контуры. Данные площади являются одним из основных источников лесопользования на региональном уровне. Ведение на них хозяйственной деятельности требует своеобразных технологий и соответствующих мобильных энергетических средств (МЭС).
Необходим поиск новых и совершенствование существующих технолого-технических разработок, возможность применения которых соответствовало бы финансовому положению лесохозяйственньгх предприятий и сохранению экологии лесной среды. Опыты проведения ПРУ на малоконтурных площадях показывают, что лучше всего отвечают данной ситуации технологии, выполняемые трелевочными машинно-тракторными агрегатами (МТА), создаваемыми на базе сельскохозяйственных колесных тракторов.
Научно обоснованный выбор технологий ПРУ и МЭС посредством повышения эффективности и качества их применения и обеспечения ими сбережения ресурсов и экологии лесной среды является актуальным направлением в развитии машинизации рубок ухода за лесом.
Цель работы. Обоснование целесообразности применения на ПРУ в лесах средней тайги Северо-Запада России технологических процессов (ТП) трелевки древесины колесными агрегатами, позволяющей снижать ресурсы и воздействие на лесную среду.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись древостой средней тайги Северо-Запада, технологические процессы ПРУ, трелевочные МТА, составленные на базе колесного трактора. Осуществление исследований реализовывалось методами классического анализа, теории вероятности и математической статистики, изучением природно-производ-ственных условий (ППУ), проведением натурных экспериментов.
Научная новизна работы. Разработаны: методика многокритериальной комплексной оценки эффективности применения ТП трелевки древесины от проходных рубок ухода МЭС на принципах снижения ресурсов и воздей-
ствия на лесную среду, методики оценки перемещения трелевочного МТА по поверхности лесосеки с выявлением рассеивания затрат ресурсов на ТП по отдельным его составляющим, комплекс аналитических моделей, отражающих затраты основных ресурсов на выполнение ТП трелевки древесины МЭС в зависимости от технологических, технических, экологических и экономических показателей и параметров, организационных приемов и природно-производственных факторов, экспериментально определен технолого-технический, ресурсоемкостный и эколого-лесоводственный уровень ТП трелевки древесины отрубок ухода в условиях средней тайги Северо-Запада.
Значимость для теории и практики.
Разработанная методика многокритериальной комплексной оценки эффективности дает возможность по количеству затрат основных ресурсов, качеству их использования и уровню воздействия на лесную среду оценить технологический процесс трелевки древесины от ПРУ и произвести выбор наилучшего варианта процесса, реализуемого различными техническими средствами.
Разработанные методики выявления рассеивания затрат ресурсов ТП по его составляющим дают возможность судить о рациональности технологического процесса с позиции полезного использования пути, времени, энергии и снижения воздействия на лесную среду.
Разработанный комплекс аналитических моделей обеспечивает на стадии проектирования ТП трелевки древесины и выбора технических средств его реализации прогнозировать эффективность применения процесса и позволяет устанавливать характер и степень влияния на основные показатели эффективности факторов и параметров, отражающих ЦПУ, технологию и техническое средство.
Определен технолоґо-технический, ресурсоемкостный и эколого-лесоводственный уровень значений показателей эффективности ТП трелевки древесины от ПРУ выполняемого трелевочным агрегатом.
Достоверность научных результатов, изложенных в диссертации, подтверждается: применением методов математической статистики; проведением экспериментальных исследований в производственных условиях; подтверждением адекватности полученных моделей за счет удовлетворительной сходимости экспериментальных и теоретических данных.
На защиту выносятся следующие положения:
методика комплексной оценки эффективности применения технологических процессов трелевки;
методики оценки рассеивания затрат ресурсов на ТП по отдельным его составляющим;
комплекс аналитических моделей, отражающих затраты основных ресурсов ТП;
- режимы работы агрегата и топливная экономичность его работы;
-экологические свойства ТП и технолого-технический, ресурсоемкост
ный и эколого-лесоводственный уровень технологического процесса.
Реализация работы. Результаты работы послужили обоснованием для ФГУ «Вологдалесхоз» принятия решения о применении на предприятиях
управления технологий ПРУ с использованием колесного трелевочного МТА. Методики работы использованы ФГУ «Вологдалесхоз» при разработке руководящих материалов для нормирования трелевочных работ. Результаты исследований используются «ТССТ «ЛЕСМАШ» в качестве основных технико-экономических характеристик выпускаемой продукции. Фрагменты исследований используются в учебном процессе Велико-Устюгского сельскохозяйственного техникума при изучении курса «Лесное хозяйство».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены: на научно-практических конференциях в ВГЛТА (г. Воронеж, 2004 и 2005 гг.), в УГЛТУ (г. Екатеринбург, 2005 г.) и в ВоГТУ (г. Вологда, 2008 и 2009 гг.); на научной конференции в СПбГЛТА (г. Санкт-Петербург, 2006 г.); на международных и российских симпозиумах по гидро-лесомелиорации (г. Санкт-Петербург, 2004 и 2007 гг., г. Вологда, 2007 г.), на семинарах ФГУ «Вологдасельлес» в 2005.. .2007 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 146 наименований и 5 приложений. Общий объем работы 182 страниц, из них 148 основного текста и 34 страницы приложений. Работа включает 27 рисунков, 20 таблиц.
