Совершенствование контейнерных перевозок измельченной древесины водным транспортом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Шмырев, Денис Викторович

• Шмырев, Денис Викторович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Шмырев, Денис Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Мягкие контейнеры для сыпучих грузов

1.2 Особенности заготовки, складирования и доставки измельченной древесины в России

1.3 Обзор работ по транспорту измельченной древесины в плавучих контейнерах

1.4 Выводы и постановка цели и задач исследования

2 ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И ТРАНСПОРТА ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРАХ41

2.1 Постановка цели и основные задачи

2.2 Описание схем сухопутно-водных поставок измельченной древесины в мягких контейнерах

2.3 Транспортная единица для сплава измельченной древесины в мягких контейнерах

2.4 Загрузка измельченной древесины в мягкие контейнеры

2.5 Описание технологий производства измельченной древесины с загрузкой ее в мягкие контейнеры

2.6 Технология загрузки измельченной древесины в группы контейнеров

2.7 Транспортировка измельченной древесины в мягких контейнерах

2.8 Выводы

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЕДИНИЦЫ ИЗ КОНТЕЙНЕРОВ НА ЛЕСОСЕКЕ И БЕРЕГОВОМ СКЛАДЕ

3.1 Цель и структура имитационного моделирования

3.2 Моделирование технологических процессов производства измельченной древесины в контейнерах

3.3 Моделирование работы мобильной рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке

3.4 Моделирование работы мобильной рубительной машины со сброской групп контейнеров на лесосеке

3.5 Выводы

4 ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВУЧЕСТИ И ОСТОЙЧИВОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ ЕДИНИЦ ИЗ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ С ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНОЙ

4.1 Цель и задачи исследований

4.2 Теоретические исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной

4.3 Лабораторные исследования формирования осадки контейнера с измельченной древесиной

4.4 Программы для практического расчета плавучести контейнеров с измельченной древесиной

4.5 Выводы

5 ИССЛЕДОВАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОДЫ ДВИЖЕНИЮ ТРАНСПОРТНЫХ ЕДИНИЦ ИЗ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ С ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНОЙ

5.1 Цель и задачи исследований

5.2 Силы действующие на контейнер при его движении в водном потоке

5.3 Методика исследования равномерного движения контейнера на моделях

5.4 Гидравлический лоток и экспериментальное оборудование

5.5 Модели контейнеров и порядок испытаний

5.6 Результаты испытаний модельных контейнеров

5.7 Выводы

6 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСПОРТА ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В МЯГКИХ ПЛАВУЧИХ КОНТЕЙНЕРАХ

6.1 Технологический процесс контейнерного сплава измельченной древесины

6.2 Технологический процесс контейнерного транспорта измельченной древесиной

6.3 Контейнеры на воде

6.4 Охрана водных объектов при контейнерном сплаве измельченной древесины

6.5 Экономические показатели контейнерного сплава измельченной древесины

6.6 Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

ПРИЛОЖЕНИЕ И

ПРИЛОЖЕНИЕ К

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

ПРИЛОЖЕНИЕ М

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

ПРИЛОЖЕНИЕ П

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

ПРИЛОЖЕНИЕ С

ПРИЛОЖЕНИЕ Т

ПРИЛОЖЕНИЕ У

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование контейнерных перевозок измельченной древесины водным транспортом»

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей задачей, стоящей перед лесной отраслью, является полное использование лесосырьевых ресурсов путем комплексной переработки древесного сырья и внедрения ресурсосберегающих технологий. В решении этой задачи большое значение имеет совершенствование транспортировки переработанной древесины потребителю.

Актуальной проблемой для лесного комплекса России остается полное и экологически безопасное использование низкосортной древесины и древесных отходов. Большие объемы этой древесины остаются на лесосеке, на складах лесозаготовительных и лесосплавных предприятий.

Измельчение древесных отходов и низкосортной древесины - наиболее простой способ их переработки. Измельченная древесина находит применение в целлюлозно-бумажном, плитном производстве, в биоэнергетике и т.д.

В РФ отходы лесозаготовок приблизительно составляют около 17 % от объема заготовленной древесины. Эта биомасса в виде сучьев, вершинок, веток, откомлевок, козырьков, вырезок, опилок и прочих отходов остается на лесосеках, лесозаготовительных и лесосплавных предприятиях. Кроме того, в составе заготавливаемой древесины до 20% приходится на дровяную древесину. Топливный потенциал этой древесины огромен. Так, только в Коми Республике, образующиеся древесные отходы эквивалентны 560 тыс. тонн условного топлива (т.у.т.). Это экологически чистое древесное топливо может полностью заменить завозимое: уголь - 31 тыс. т у.т., мазут - 82 тыс. т у.т. Щепа - наиболее простой вид топлива из древесных отходов. При хорошей однородности, малой влажности и низком содержании примесей измельченная древесина является эффективным и экологичным топливом.

В РФ за последние годы, как на уровне Федеральных органов власти, так и региональных предпринимаются шаги для ускорения использования отходов лесозаготовок, в том числе и для биоэнергетики. Местные органы власти выделяют стимулирующие субсидии и налоговые льготы производителям

древесного топлива. Ежегодно на древесное топливо переводятся десятки котелен.

В настоящее время промышленность имеет все необходимое оборудование для производства измельченной древесины, как на лесосеках, так и на лесных складах, включая береговые склады.

Однако использование древесных отходов все еще остается неудовлетворительным. Одна из главных причин - транспортная недоступность. При неразвитости сети дорог и удаленности мест концентрации древесных отходов, сухопутный транспорт часто оказывается неприемлимым по экономическим причинам.

Водный транспорт, как наиболее дешевый и доступный мог бы решить проблему доставки измельченной древесины. Однако, короткий период навигации, малые глубины существенно ограничивают возможности судовых перевозок измельченной древесины.

Специально для малых рек были разработаны и опробованы мягкие плавучие контейнеры. Производственные опыты показали техническую возможность и экономическую целесообразность контейнерной доставки измельченной древесины по лесосплавным путям. Однако, с прекращением молевого лесосплава и ликвидацией соответствующих береговых складов, плавучие контейнеры, оказались невостребованными из-за своей технологической ограниченности. Потребовались изменения технологии транспорта измельченной древесины в контейнерах и новая конструкция контейнера, которые учитывали бы современные транспортно-технологические схемы лесозаготовок и водного транспорта. Внедрение новых технологий контейнерного сплава измельченной древесины сдерживается из-за отсутствия технического и научного обеспечения.

Данная работа посвящена теоретическому и экспериментальному обоснованию технологии доставки измельченной древесины в мягких плавучих контейнерах. Предлагаемая технология базируется на разработанной и

запатентованной автором (совместно с д.т.н. профессором С.П. Карпачевым и др.) конструкции новой транспортной единицы (Патент России № 143038) и устройства для производства щепы на лесосеке (Патент России № 140310).

Цель работы совершенствование контейнерных перевозок измельченной древесины водным транспортом путем создания новой конструкции контейнера и технологии его формирования.

Задачи исследования:

1. Выполнить анализ существующих технологических и логистических схем производства и транспорта измельченной древесины в мягких контейнерах смешанным сухопутно-водным транспортом и предложить наиболее перспективные схемы и конструкции транспортных единиц из мягких контейнеров для условий России.

2. Исследовать технологические и логистические процессы производства и транспорта измельченной древесины в мягких контейнерах смешанным сухопутно-водным транспортом.

3. Исследовать транспортные характеристики предложенных транспортных единиц из мягких контейнеров.

4. Оценить эффективность применения транспортных единиц из мягких контейнеров.

Объектом исследования являются технологические процессы и транспортные единицы из мягких плавучих контейнеров для перевозки измельченной древесины.

В процессе исследования использованы методы теории вероятности и математической статистики, имитационное моделирование, лабораторные, натурные и компьютерные эксперименты, методы численного моделирования, методы подобия.

Научная новизна:

- впервые предложен и изучен новый тип лесотранспортной единицы -универсальная транспортная единица из мягких плавучих контейнеров для

доставки измельченной древесины сухопутно-водным транспортом (патент России № 143038);

- предложено устройство для производства измельченной древесины, позволяющее исключить технологические простои рубительной машины при заготовке измельченной древесины на лесосеке и упаковки её в транспортные единицы из мягких плавучих контейнеров (патент России № 140310);

- разработаны имитационные модели технологических процессов формирования транспортной единицы на лесосеке и береговом складе с использованием устройства для производства измельченной древесины, отличающиеся возможностью исследования технико-технологических параметров выполнения операции в широко меняющихся условиях производства и природной среды (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663134 и № 2014663212);

- получены математические модели формирования транспортной единицы, учитывающие различные параметры устройства для производства измельченной древесины;

- изучены вопросы плавучести, остойчивости и гидродинамики транспортной единицы теоретическими и экспериментальными исследованиями в зависимости от конструкции и геометрических параметров;

- предложена модель и разработано программное обеспечение для исследования методами численного моделирования плавучести транспортной единицы без подплава и с подплавом (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663092 и № 2014663227);

- получены математические зависимости изменения плавучести транспортной единицы без подплава и с подплавом методами численного моделирования и по результатам экспериментальных исследований;

- разработано программное обеспечение для практического применения -расчета плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663141 и № 2014663135).

Положения, выносимые на защиту:

1. Новый тип транспортной единицы из мягких плавучих контейнеров (ТЕМК) для доставки измельченной древесины водным транспортом.

2. Устройство для производства измельченной древесины (УПД), позволяющее исключить технологические простои рубительной машины при формировании ТЕМК.

3. Имитационные модели технологических процессов формирования ТЕМК с использованием технологии УПД.

4. Математические модели формирования ТЕМК с использованием технологии УПД.

5. Математическая модель изменения плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом для водопроницаемых оболочек.

6. Методики и результаты исследования плавучести, остойчивости и гидродинамики ТЕМК.

Исследованы транспортно-логистические схемы поставок измельченной древесины в мягких контейнерах. Предложен механизм позволяющий сократить вынужденные простои рубительной машины при производстве щепы на лесосеке с загрузкой ее в контейнеры (Патент России на полезную модель № 140310). Разработана новая технология формирования транспортных единиц из плавучих контейнеров (Патент России на полезную модель № 143038).

Разработана научно обоснованная методика, реализованная в виде комплекса компьютерных программ, для практического расчета плавучести контейнеров с измельченной древесиной (свидетельства регистрации программ для ЭВМ № 2014663134 и № 2014663212);

Результаты исследований могут быть использованы лесозаготовительными предприятиями, для формирования транспорта измельченной древесины в мягких контейнерах водным путем.

Реализация результатов исследования: результаты исследования были использованы:

- в технологическом процессе предприятия ООО «МГУЛ-Грунтлюкс» с применением рекомендаций и внедрением мягких контейнеров для загрузки, временного хранения и транспортировки измельченной древесины;

- в научно-исследовательских работах «Построение теории биоэнергетического сектора лесопромышленного комплекса для создания эффективных систем устойчивого энергообеспечения многолесных регионов» (№ гос. регистрации 01201261664) и «Теоретические основы создания новых нано-, био- и композиционных материалов на основе комплексного и рационального использования лесных ресурсов» (№ гос. регистрации 114031870028);

- в учебном процессе Российского государственного социального университета, при чтении лекций, проведении практических занятий и курсовых работ специальных разделов дисциплин: «Организация и технология работ по природообустройству и водопользованию», «Энергосберегающие технологии», «Гидравлика», а также в дипломных и магистерских работах.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на международных и региональных научно-технических конференциях: научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов университета, посвященная 95-летию Московского государственного университета леса по итогам научно исследовательских работ за 2013-15 г.г. (Москва 2013-15);У Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум» (Москва 2013); международная научно-практическая конференция «Эколого-ресурсосберегающие технологии и системы в лесном и сельском хозяйстве» (Воронеж 2014); международная научно-практическая конференция «Техника и технологии - мост в будущее» (Воронеж 2014); международная научно-практическая конференция «Инновационная наука и современное общество» (Уфа 2015); международная научно-практическая конференция «Общество, наука и инновации» (Уфа 2015).

Публикации. Материалы исследования опубликованы в 11 научных работах. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР. Получено 2 патента на полезную модель и 6 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций, содержит 150 страницы, включающих 88 рисунков, 11 таблиц, список использованных источников из 77 наименований и 18 приложений.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Мягкие контейнеры для сыпучих грузов

В настоящее время промышленностью освоено массовое производство различных типов тары для сыпучих грузов: бумажные мешки, полипропиленовые мешки, мягкие контейнеры и др.

Тара для сыпучих продуктов может быть классифицирована по материалу, из которого она изготовлена: бумажная, полипропиленовая, полиэтиленовая, комбинированная.

В лесной промышленности, в том числе и для лесосплава, нашли применение, преимущественно, мягкие контейнеры из материалов типа полипропилена и полиэтилена.

Промышленностью массово выпускаются мягкие контейнеры типа FIBC (Flexible Intermediate Bulk Conteiner), массой от 500 до 2 ООО кг, которые называют «биг-бэг», предназначенные для хранения и транспортировки различных материалов, как тара разового и многократного употребления. Например, в строительной отрасли такие контейнеры позволяют складировать и перевозить сравнительно недорогие, но производимые в большом количестве штукатурные, бетонные и монтажные смеси. В лесной промышленности мягкие контейнеры находят применение для складирования и перевозки дров и измельченной древесины.

Мягкие контейнеры условно можно классифицировать по следующим признакам:

- кратности использования: разовая и многооборотная;

- виду продукции: жидкости, сыпучие продукты, штучные грузы;

- способу изготовления: сварная, клеенная, выдувная, литьевая, прессованная, термоформованная, вспененная, сшитая;

- материалу: ПЭ, ПВХ, ПП, ПС и т.д.;

- компактности: неразборная, разборная.

Выбор мягкого контейнера зависит от следующих факторов:

1. Степень гигроскопичности продукции: для гигроскопичной продукции, в основном, полиэтиленовые и полипропиленовые контейнеры с ламинацией или полиэтиленовым вкладышем.

2. Уровень распыляемости продукции: для легко пылящейся продукции используют, в основном, клапанные контейнеры.

3. Установленная фасовочная и погрузочная линия на предприятии, например, наличие возможности упаковывать продукцию в клапанные мешки.

4. Необходимый объем фасовки: от нескольких килограмм до тонн.

5. Вид транспортного средства.

Транспортировка лесоматериалов регламентируется правилами и нормами по погрузочно-разгрузочным и транспортным операциям, которые лесозаготовитель должен знать, когда готовит лесоматериалы к отправлению. Эти правила и нормы публикуются в соответствующих тарифных справочниках. Контейнерные поставки лесоматериалов также регламентируются. По следующим показателям:

- Требования к упаковке груза, например, при экспортных поставках необходимость запайки клапана.

- Возможные химические и механические воздействия на груз во время транспортировки.

Виды воздействий, которые встречаются во время транспортировки лесоматериалов и вызывают наибольшие повреждения по своей природе механические и химические. Механические воздействия, возникающие вследствие движения, существуют на всех видах транспорта. Резкие движения и остановки, а также вибрация и рывки транспортных средств являются потенциальным источником разрушительных сил. Большое значение имеют воздействия, возникающие в процессе погрузочно-разгрузочных операций. Химические воздействия на груз, вызываются главным образом загрязнением или возникают под воздействием таких климатических факторов как

влажность, осадки, солнечное тепло, холод. Они способствуют разрушению контейнера и повреждению его оболочки.

Сводные данные по объемам производства экспорта, импорта и внутреннего потребления этих типов тары в 2005 и 2006 гг. представлены в табл. 1.1 [79].

Табл. 1.1 - Сводные данные об объемах производства, экспорта, импорта и внутреннего

потребления различных типов тары, тыс. шт.

Показатель за 05/06 Полипропиле-новые Бумажные Мягкие

г. мешки мешки контейнеры

Внутреннее 990000 549508 24500

производство 1250000 579655 28000

Импорт 178400 59305 1798

140000 57000 2000

Экспорт - 21522 391

- 20000 250

Внутреннее 1168400 587291 25907

потребление 1390000 616655 29750

Объем потребления в 2006 году увеличился по всем типам упаковки, что явилось как следствием роста производства продукции, для которой эта тара используется, так и тем, что изменились потребительские предпочтения в области хранения и доставки грузов. За год потребление полипропиленовых мешков увеличилось на 19%, бумажных мешков - на 4,3%, мягких контейнеров типа «big-bag» - на 15,4%.

На рис. 1.1 представлены данные об объемах грузов, под которые используется указанная тара [79].

Совокупный объем грузов, перевозимых в биг-бегах, ПЭ, 1111, бумажных мешках составил в 2005 году 129,5 млн. тонн. В 2006 году это значение увеличилось до 149,5 млн. тонн или на 15,4%.

На рынке тары для сыпучих грузов, из рассмотренных типов тары, доминируют полипропиленовые мешки. В России объем их потребления составил в 2005 году 1168,4 млн. шт., а в 2006 году, согласно оценкам - 139 млн. шт., то есть объем спроса вырос примерно на 19% [79].

Рис 1.1- Совокупная структура объемов потребляемой тары в 2005-2006 гг.

На втором месте стоят мягкие контейнеры. Объем их потребления в России составил в 2005 году почти 26 млн. шт. В 2006 году спрос на них вырос на 15,4% и составил почти 30 млн. шт.

За последние десять лет мягкие контейнеры (МК, МКР, биг-бэги) практически полностью вытеснили другие виды тары для хранения и транспортировки насыпных грузов.

В настоящее время во всем мире мягкие контейнеры признаны универсальной упаковкой. Эти контейнеры могут быть конструктивно адаптированы под любое погрузочно-разгрузочное оборудование и различные станции затаривания и разгрузки [76].

Мягкие контейнеры - наиболее экономичный вид упаковки многотоннажных грузов. В логистических схемах перевозки, складирования и хранения сыпучей продукции мягкие контейнеры успешно используются на предприятиях химической, аграрной, строительной, пищевой и других отраслей промышленности.

По данным Европейской Ассоциации Производителей Мягких Контейнеров (EFIBCA), мировое производство мягких контейнеров типа биг-

бэг ежегодно увеличивается в среднем на 10%. На сегодня в мире производится более 100 млн. таких контейнеров в год.

Конструктивно биг-бэги представляют собой прочные мешки с грузоподъемными элементами - стропами. Оболочка биг-бэга изготавливается из полипропиленовых или капроновых УФ-стабилизированных тканей с запасом прочности, позволяющим эксплуатировать биг-бэги в широком диапазоне температур. Для защиты от влаги и повышения экологической чистоты работ при погрузке и транспортировке порошкообразных грузов биг-бэги могут комплектоваться наружными полиэтиленовыми чехлами или полиэтиленовыми вкладышами различного типа (рис. 1.2) [74].

Рис 1.2- Мягкие контейнеры для сыпучих грузов

Примеры применения мягких контейнеров в лесной промышленности: складирование и транспортировка древесных топливных гранул (рис. 1.3) и дров (рис. 1.4). Есть опыт использования мягких контейнеров для измельченной древесины (рис. 1.5).

Рис 1.3 — Линия пеллетирования с упаковкой пеллет в контейнеры [80]

и/. Ьойя {г/гп.г1/

Рис 1.4 — Линия по производству дров с загрузкой в мягкие контейнеры [77]

Рис 1.5 - Производство щепы с загрузкой в мягкие контейнеры [75] Однако применение мягких контейнеров для складирования и транспортировки измельченной древесины с лесосеке имеет особенности.

1.2 Особенности заготовки, складирования и доставки измельченной древесины в России

Опыт зарубежных стран показывает, что одной из наиболее эффективных и экономически целесообразных производственных цепочек по заготовке и доставке измельченной древесины из леса является схема, основанная на измельчении лесосечных отходов и целых деревьев (рис. 1.6), а также ее различные модификации [56, 16].

Процесс включает следующие операции:

- валку и первичную обработку деревьев харвестером, который одновременно пакетирует лесосечные отходы;

- транспортировку лесосечных отходов на модернизированном форвардере к месту складирования у лесовозной дороги;

- переработку лесосечных отходов с использованием рубительной машины;

- транспортировку измельченной древесины потребителям на автопоезде.

Валка к псракчка* обработка леримх Транспортиром* л«еос«иых хармстсром. который олиовреиекис отховоа на фораарлере

аакстирует лесосечные стхолы

Переработка лесосечных otxoeob i menv

- ггп гттъ ^

-Mmww^WW^^F

Траяспортирожка ш«пы на >-стаяохх>-потргбктеххы

Рис 1.6 - Логистика производства и транспортировки измельченной древесины с лесосеки

Выход лесосечных отходов составляет в среднем от 65 до 75%.

Транспортировку измельченной древесины потребителю обычно выполняют на грузовом автомобиле, оборудованном съемным контейнером (система мультилифт) или самосвальным кузовом вместимостью от 90 до 120 м3.

Эффективное планирование операций (логистики), выполняемых рубительной машиной и щеповозами, позволяет значительно снизить производственные издержки. Так, полная загрузка этих машин с минимальным временем ожидания является необходимым условием обеспечения эффективности технологической цепочки по производству измельченной древесины.

Структура затрат в себестоимости измельченной древесины составляет: 20% - сбор отходов в лесу; 15% - вывоз отходов; 40% - измельчение; 25% -транспортировка измельченной древесины [56].

В России проблема транспортировки лесоматериалов потребителям является одной из наиболее острых. По данным Министерства природных ресурсов РФ, всего 11% сухопутных транспортных лесных дорог России имеют сегодня твердое покрытие. По расчетам специалистов, для транспортного освоения богатых лесных территорий страны необходимо строить порядка 3 тыс. км магистральных дорог в год с твердым покрытием, но для этого требуется 18 млрд. рублей [78].

По данным Министерства лесного хозяйства по протяженности лесовозных дорог РФ значительно отстает от зарубежных стран [59]. На 1000 га леса в России приходится всего 1,2 км лесных дорог. Для сравнения: в Финляндии - 40 км, в Германии - 43, Швейцарии - 40, Австрии - 36, Швеции -11, США - 10, Норвегии-9.

Дороги, лесного комплекса, разного качества и назначения. Преобладают лесохозяйственные - их примерно 692 тыс. км., а лесовозных - около 300 тыс. км. (гравийным, асфальтовым, железобетонным покрытием) всего 180 тыс. км. - или 0,16 км. на 1000 га. Эти дороги круглогодичного пользования и позволяют перевозить лесные грузы вне зависимости от времени года.

Недостаток транспортных путей вывозки и низкого качества дорог характерен для многолесных районов Республики Коми, Архангельской область и др., по сравнению с Вологодской, Иркутской и Свердловской областями, Красноярским и Хабаровским краями, ХМАО-Югре.

При отсутствии сухопутных дорог, единственным путем доставки измельченной древесины являются водные пути. Лесозаготовители широко использовали для доставки круглых лесоматериалов из удаленных лесных районов развитую сеть водных путей. Малые реки использовали для молевого лесосплава. В России для лесосплава могут быть использованы 150000 рек,

общей протяженностью 3 млн. км [79]. В 1960 г. общая протяженность лесосплавных путей составляла 115 тыс. км, а объем лесосплава по пуску

л

превышал 125 млн. м , транспортная работа, выполненная лесосплавом, достигла 70 млрд.м3.

После запрета молевого лесосплава большинство малых и средних рек не используются для транспорта леса. Эти реки можно рассматривать как потенциальные пути для транспорта древесного сырья, в том числе и измельченной древесины, например, для нужд биоэнергетики.

В России к внутренним водным путям тяготеет около 14 млд. м3 лесосырьевых ресурсов, в том числе в Северо-Двинском бассейне около 90%, в Ангаро-Енисейском - 93%, в Волжско-Камском - 75%. В этих регионах водный транспорт часто является единственно возможным способом доставки древесины потребителям. По данным Гипролестранса, запасы древесины, доступные для освоения средствами водного транспорта, позволяют вести неистощимое лесопользование и ежегодно вывозить на береговые склады 120140 млн. м3 леса, что соизмеримо с общим объемом лесозаготовок в настоящее время.

Доставка лесоматериалов потребителям водным путем отличается низкой себестоимостью. Например, водная доставка измельченной древесины потребителям эффективно применяется на расстоянии более 300 км.

Исследованиями (ЦНИИ лесосплава, ГИИВТ, Гипролестранс и др.), были определены себестоимости перевозок измельченной древесины различными видами транспорта. Результаты этих работ приведены в табл. 1.2 [11]. По этим данным, видно, что водный транспорт является наиболее дешевым.

К недостаткам транспорта лесоматериалов в судах можно отнести:

- сезонность;

- низкую концентрацию сырья на многих пунктах отправления;

- недостаток погрузочно-разгрузочных механизмов;

- малое количество портовых сооружений для судов;

- недостаток судов и барж. К недостаткам водного транспорта можно отнести невозможность использования судов для вывозки измельченной древесины по рекам из-за мелководья, которые ранее использовались для молевого лесосплава. Между тем, на складах, примыкающих к этим рекам, потенциально возможна

л

организация производства топливной щепы в объеме до 3 млн. м . [11].

Решение проблемы использования малых лесных рек для транспорта измельченной древесины и подобных измельченных древесных материалов -применение мягких контейнеров, в частности, плавучих контейнеров [11].

Табл. 1.2 - Результаты расчета себестоимости перевозки щепы различными видами ___транспорта в ценах 80г.г.

Наименование транспорта Средства транспорта Себестоимость при расстоянии перевозки 300 км, руб./м3

Автомобильный Автощеповоз JIT-7 9,67

Железнодорожный Специализированные вагоны-щеповозы 1,04

Водный в судах Баржи пр. 567 с нарощенными бортами 0,80

1.3 Обзор работ по транспорту измельченной древесины в плавучих контейнерах

Вопросами применения плавучих контейнеров для водного транспорта измельченной древесины, в частности технологической щепы, начали заниматься в 70-80 годах прошлого века [11, 41, 42, 14, 40, 7, 28, 55, 30, 21, 59, 19, 23, 58, 18, 22]. В этих работах особое внимание было уделено разработке плавучих контейнеров из нетканых синтетических материалов, выпуск которых был освоен промышленностью.

Заключение диссертации по теме «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства», Шмырев, Денис Викторович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

По результатам исследования получены следующие основные выводы и рекомендации:

1. Предложен новый тип лесотранспортной единицы для доставки измельченной древесины сухопутно-водным транспортом.

2. Предложено устройство для производства измельченной древесины, позволяющее исключить технологические простои рубительной машины.

3. Разработаны имитационные модели технологических процессов формирования ТЕМК с использованием технологии УПД, позволяющие рассчитывать технологические параметры УПД для формирования ТЕМК.

4. Для формирования ТЕМК по технологии УПД необходимо чтобы цикл упаковки ТЕМК был меньше цикла загрузки в него измельченной древесины. В случае, когда цикл упаковки ТЕМК больше цикла его загрузки, для исключения технологических простоев технология УПД предусматривает использование бункера накопителя. Для приведенного цикла работы рубительной машины 300 с/м требуется объем бункера 0,2 м , а при 100 с/м

о

требуется объем бункера 0,65 м , при этом объем бункера не зависит от времени работы рубительной машины.

5. В случае установки под загрузку двух и более контейнеров объем бункера уменьшается с увеличением количества и объема, устанавливаемых ТЕМК под загрузку. Так при установке двух контейнеров 1 м3 требуется объем бункера 1,2 м3, а при установке двух контейнеров 2 м3 требуется объем бункера 0,2 м , цикл работы рубительной машины 30 с/м .

6. При работе технологии УПД с формированием групп ТЕМК объем бункера резко возрастает с увеличением цикла упаковки групп ТЕМК и уменьшается с увеличением количества ТЕМК в группе. При времени цикла упаковки группы ТЕМК 150 с. необходим объем бункера 0,8 м для двух контейнеров и объем бункера 0,1 м3 для трех контейнеров.

7. Предложена модель и разработано программное обеспечение для исследования методами численного моделирования плавучести ТЕМК без подплава и с подплавом, позволяющие определить значения средней плотности измельченной древесины при нахождении контейнера в воде.

8. Изучены вопросы плавучести и остойчивости ТЕМК теоретическими и экспериментальными исследованиями в зависимости от их конструкции и геометрических параметров. Для остойчивого плавания диаметр ТЕМК должен быть в 1,5-2 раза больше его высоты. При потере герметичности ТЕМК без подплава теряет плавучесть через 25 дней. При использовании доли подплава 4% ТЕМК остается на плаву до 200 суток. Установлено что, относительный диаметр подплава уменьшается с ростом допустимой осадки, при этом относительная плотность измельченной древесины с увеличением допустимой осадки возрастает.

9. Изучены гидродинамические свойства ТЕМК. Проведены модельные исследования и установлено, что сопротивление трения мягкого контейнера с поддоном не превышает 3-4% от общего сопротивления.

10. Проведены производственные испытания ТЕМК, которые подтверждают техническую возможность внедрения разработанного способа транспортировки в практику лесосплава, и разработаны практические рекомендации для внедрения в производство. Расчетный экономический эффект при контейнерном сплаве измельченной древесины по сравнению с транспортом в баржах составляет 27,20 руб./м3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шмырев, Денис Викторович, 2015 год

Список использованных источников

1. Борисовец Ю.П. Пути развития лесосплава в современных условиях. Обзор.информ. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985. - 40 е.,ил. табл. -(Лесоэксплуатация и лесосплав; Вып. 13). - с.39 (бназв.)

2. Вараксин В.Д. Прогноз развития лесной и лесоперерабатывающей промышленности до 2000 года / М.: ВНИПИЭИлеспром, 1971. - 52 с.

3. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов Л: Судостроение, 1988. 2-е изд., перераб. и доп. 286 с.

4. Головин И.П Плавучий цех по выработке технологической щепы, «Лесная промышленность», 1984,№7

5. Гусев А.Г., Лесников Л.А. Рыбное хозяйство и лесосплав. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 49 с.

6. Камусин A.A. и др. Водный транспорт леса: учебник / под ред. Патякина В.И,- М. Зе-издание: ГОУВПО МГУ Л, 2007 г. - 422 с.

7. Карпачев С. П. Плавучие контейнеры для щепы / С. П. Карпачев // Лесная промышленность. 1984. - № 7. - С. 32-34.

8. Карпачев С.П. Некоторые вопросы технологии освоения и водного транспорта биоресурсов из леса для биоэнергетики. М.: Ученые записки РГСУ /Экологическая безопасность и природопользование. №5 -2009г., с. 130-138.

9. Карпачев С.П. Способ формирования транспортной единицы для лесосплава. № 1301753, кл. В 65- G 69/20, 1985 г.

10. Карпачев С.П. Транспорт технологической щепы по воде в мягких контейнерах : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к. т. н /Моск. лесотехн. ин-т. -М., 1985. - 17 е.. - Библиогр.: с. 17

11. Карпачев С.П. Транспорт технологической щепы по воде в мягких контейнерах. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н., М, 1985 г., 249с.

12. Карпачев С.П., Комяков А.Н./МЛТИ, Ковров Н.В./ИМСС УНЦ АН СССР, Куприн Б.В., Пивоварова А.В./объединение «Камлесосплав». Транспорт щепы по воде в мягких контейнерах.: Обзор, инорм. - М.: ВНИПИЭИлеспром,

1986, 36 е., ил., табл. (Лесоэксплуатация и лесосплав; Вып. 14). - Библиогр.: с.35 (10 назв.).,

13. Карпачев С.П., Лозовецкий В.В., Щербаков E.H. Моделирование логистических систем лесных материалопотоков. М. //Транспорт: наука, техника, управление. / Научный информационный сборник. РАН ВИНИТИ -2011, № 8, с. 16-20.

14. Карпачев С.П., Лозовецкий В.В., Щербаков E.H. Моделирование логистических систем лесных материалопотоков./ М. //Транспорт: наука, техника, управление. / Научный информационный сборник. РАН. ВИНИТИ . 2011 № 8

15. Карпачев С.П., Приоров Г.Е., Щербаков E.H. Использование контейнерной технологии в цепочках поставок биоресурсов из леса для биоэнергетики. //Актуальные проблемы менеджмента и маркетинга: сб. науч. тр. - Вып. 347. - М.: МГУЛ, 2010. - С. 108 - 113.

16. Карпачев С.П., Щербаков E.H., Комяков А.Н., Слинченков А.Н.Проблемы развития биоэнергетики на основе древесного сырья в России. / М.: Лесной вестник/ Вестник Московского государственного университета леса, № 4 (73) - 2010г., с. 70-74.

17. Карпачев С.П., Щербаков E.H., Солдатова Е.В. Моделирование технологических процессов освоения древесины на ложе водохранилищ./ М.: Лесной вестник/ Вестник Московского государственного университета леса, № 1 -2013г., с 56-61.

18. Карпачев, С.П. Некоторые вопросы технологии освоения и водного транспорта биоресурсов из леса для биоэнергетики. // Ученые записки РГСУ. Экологическая безопасность и природопользование - №5 - 2009. - С. 130-138.

19. Комяков А.Н. Лозовецкий В.В., Лукьянов A.A., Шевелев И.Л. Новая технология доставки измельченных древесных материалов в мягких большегрузных плавучих контейнерах. - ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление, 2000, №10, с.39-41.

20. Комяков А.Н. Обоснование транспорта технологической щепы в контейнерных плотах: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к. т. н. /Моск. лесотехнич. ин-т. - М., 1988. - 19 с.

21. Комяков А.Н. Обоснование транспорта технологической щепы в контейнерных плотах: Дисс. на соиск. учен. степ. к. т. н. /Моск. лесотехнич. ин-т.-М., 1988.- 193 с.

22. Комяков А.Н., Сорокин М.А., Шевелев И.Л. О применении мягких контейнеров для перевозки и хранения лесных грузов. // Журнал «Лесопромышленник» - № 4 (60) - М.: «АТИС», 2011. - С. 20 - 21.

23. Комяков А.Н., Сорокин М.А., Шевелев И.Л. О применении мягких контейнеров для перевозки и хранения лесных грузов. // Журнал «Лесопромышленник» - № 4 (60) - М.: «АТИС», 2011. - С. 20 - 21.

24. Комяков А.Н., Шевелев И.Л. Способ формирования транспортной единицы для транспортировки грузов по воде: Пат. Россия № 2152456. Заявл. 03.02.2000. 0публ.27.07.2000. №2000102459/28.

25. Корпачев В.П. Теоретические основы водного транспорта леса: Учебное пособие для вузов. - М.: Издательство "Академия Естествознания", 2009. - 237 с.

26. Кронинг С.Д. Павлинова Е.С., Филлипео М.В., Шмаков B.C., Штурмпф В.М./Плавучие эластичные емкости для транспортировки нефтепродуктов: Вопросы прочности и гидродинамики. Теория и методы расчета. /Л.: Судостроение, 1965. - 223 с.

27. Лебедев Н. И., Гидравлика, гидравлические машины и объемный гидропривод [Текст] : учеб. пособие для студ.-заочников по дисциплине "Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод" / М-во образования Рос. Федерации, Моск. гос. ун-т леса . - 2-е изд., стер. - Москва : МГУ Л, 2003. - 232 с.

28. Липман Д. Н. Опыт доставки по воде технологической щепы в полимерных контейнерах / Д. Н. Липман, В. Н. Ковров, Б. В. Куприн //

Экспресс-информация / Лесоэксплуатация и лесосплав. М.: ВНИПИЭИлеспром., 1984,-Вып. 13.- С. 8-10.

29. Методика определения экономической эффективности использования в лесозаготовительной промышленности и на лесосплаве новой техники, изобретений и рациональных предложений, ВНИПИЭИлеспром, ЦНИИМЭ, ЦНИИлесоплава, М., 1979.- 340 с. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные, вспомогательные работы на лесозаготовках. -ЦНИИМЭ-МЗкономика, 1989.-95 с.

30. Минаев А. Н. Обоснование перспективных технических и технологических решений гидротранспорта измельченной древесины в контейнерах : автореф. дис. . докт. техн. наук: 30.09.94/ А. Н. Минаев. -С-Петербург, 1994. -33 е.: ил.

31. Минаев А.Н., Родионов П.М. Сопротивление плота из эластичных контейнеров // Лесосечные, сесоскладские работы и транспорт леса: Межвуз. сб. научн. тр. ЛТА.-Л.:ЛТА. 1989. с.69-73.

32. Минаев А.Н., Рудаков И.С., Никитин A.B. Способ доставки технлогической щепы в контейнерах. № 1975 лб. Деп.1987. № 10. ВИНИТИ.с.Ю.

33. Минаев А.Н., Шмелев В.И., Рудаков B.C. Доставка щепы в эластичных контейнерах // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса. Межвуз.сб.научн.тр. / ЛТА.-Л.:ЛТА,1988.с.68-71.

34. Митрофанов А. А. Лесосплав. Новые технологии, научное и техническое обеспечение. Архангельск, 2007. 492 с.

35. Налимов В. В. Теория эксперимента / В. В. Налимов. М.: Наука, 1976.-208 с.

36. Павленко, Т.Е. Сопротивление воды движению судов / Г.Е.Павленко. - М.: Морской транспорт, 1956.-507 с.

37. Патент России на полезную модель № 140310. Устройство для производства щепы на лесосеке. [Текст] / Шмырев Д.В., Карпачев С.П.,

Щербаков E.H., Евстратова К.А., Карпачева И.П.; заявитель и патентообладатель - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса» - № 2013147053; опубликовано 10.05.2014. Бюл. №13.

38. Патент России на полезную модель № 143038. Транспортная единица для лесосплава [Текст] / Шмырев Д.В., Карпачев С.П., Щербаков E.H., Карпачева И.П.; заявитель и патентообладатель - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса» - № 2013147053; опубликовано 10.07.2014. Бюл. №19.

39. Патякин В. И. Современное состояние и основные направления развития лесного комплекса России и задачи науки в их реализации / В. И. Патякин // Лесопромышленный комплекс России XXI века: Сб. науч. тр. С-Петербург, 2002. -С. 130-132.

40. Пименов А.Н. Отчет по госбюджетной научно-исследовательской теме №291. «Транспорт технологической щепы в контейнерах сплавом (промежуточный)». № Гос. регистрации 01840054580, М.: 1985. 13 с. /МВиССО СССР. Гл.Упр.вузами. МЛТИ/

41. Пименов А.Н. Отчет по госбюджетной научно-исследовательской теме. «Разработка способов транспортировки технологической щепы и измельченных древесных отходов первичной обработки лесоматериалов в мягких контейнерах сплавом». М.: 1979. 9 с. /МВиССО СССР. Гл.Упр.вузами. МЛТИ/

42. Пименов А.Н. Отчет по научно-исследовательской теме №291. «Совершенствование технологических операций по освоению некондиционной древесины и топляка в Камском бассейне (заключительный)». № Гос. регистрации 0183005186, М.: 1983. 49 с. /МВиССО СССР. Гл.Упр.вузами. МЛТИ/

43. Полехин Б.П., Оношко O.A., Патякин В.И., Липман Д.Н. Контейнер. Авторское свидетельство № 921991. 23.04.82, Бюл № 15.

44. Построение теории биоэнергетического сектора лесопромышленного комплекса для создания эффективных систем устойчивого энергообеспечения многолесных регионов: отчет о НИР № государственной регистрации 01201261664 / Щербаков E.H., Карпачев С.П., Матросов A.B., Шмырев Д.В., Евстратова К.А., Хохлушина O.A. - Москва: Московский Государственный Университет Леса, 2013 г.

45. Построение теории биоэнергетического сектора лесопромышленного комплекса для создания эффективных систем устойчивого энергообеспечения многолесных регионов: отчет о НИР № государственной регистрации 01201261664 / Щербаков E.H., Карпачев С.П., Матросов A.B., Шмырев Д.В., Евстратова К.А., Хохлушина O.A. - Москва: Московский Государственный Университет Леса, 2013 г.

46. Рябоконь Ю.И., Оношко O.A. Плот для лесосплава. Авторское свидетельство № 1193083. 23.11.85, Бюл №43.

47. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663092. Программа численного моделирования времени потери плавучести контейнера без подплава [Текст] / Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 15.12.14.

48. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663134. Программа моделирования работы рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке [Текст] / Карпачев С.П., Щербаков E.H., Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 16.12.14.

49. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663135. Программа численного моделирования изменения средней плотности контейнера и щепы в контейнере с подплавом во времени [Текст] / Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 16.12.14.

50. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663141. Программа численного моделирования изменения средней плотности щепы в контейнере без подплава во времени [Текст] / Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 16.12.14.

51. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663212. Модифицированная программа моделирования работы рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке [Текст] / Карпачев С.П., Щербаков E.H., Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 18.12.14.

52. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014663227. Программа численного моделирования времени потери плавучести контейнера с подплавом [Текст] / Шмырев Д.В.; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 22.12.14.

53. Теоретические основы создания новых нано-, био- и композиционных материалов на основе комплексного и рационального использования лесных ресурсов: отчет о НИР № государственной регистрации 114031870028 / Щербаков E.H., Карпачев С.П., Матросов A.B., Шмырев Д.В., Евстратова К.А., Хохлушина O.A. - Москва: Московский Государственный Университет Леса, 2014 г.

54. Теоретические основы создания новых нано-, био- и композиционных материалов на основе комплексного и рационального использования лесных ресурсов: отчет о НИР № государственной регистрации 114031870028 / Щербаков E.H., Карпачев С.П., Матросов A.B., Шмырев Д.В., Евстратова К.А., Хохлушина O.A. - Москва: Московский Государственный Университет Леса, 2014 г.

55. Угрюмов Б.И. Обоснование и разработка способа обеспечения плавучести и сохранения качества технологической щепы при сплаве ее в контейнерах : автореф. дис. . канд. техн. наук: 19.12.85 / Б. И. Угрюмов. Л., 1985.-20 е.: ил.

56. Черноусое C.B. , к.т.н., заместитель начальника управления ТЭК Аппарата Совета Министров Республики Беларусь. Опыт Швеции в преломлении к условиям Беларуси.

57. Четверикова И. В. К вопросу контейнерного сплава технологической щепы / И. В. Четверикова; ВГЛТА. Воронеж, 2004. -5с.-Деп. в ВИНИТИ 31.06.01, №2292- В 2001.

58. Четверикова И. В. Комплексное использование измельченной древесины и ее транспортировка по воде / И. В. Четверикова // Лес. Наука. Молодежь -2003 : Сб. науч. тр. Воронеж, 2003. - С.308 - 309.

59. Шевелев И. Л. Обоснование параметров большегрузных плавучих контейнеров при транспортировке измельченной древесины контейнерах : автореф. дис. . канд. техн. наук: 22.06.00 / И. Л. Шевелев. М., 2000. - 19с.: ил.

60. Шевелев И. Л. Обоснование параметров большегрузных плавучих контейнеров при транспортировке измельченной древесины контейнерах : автореф. дис. . канд. техн. наук: 22.06.00 / И. Л. Шевелев. М., 2000. - 19с.: ил.

61. Шевелев И. Л. Обоснование параметров большегрузных плавучих контейнеров при транспортировке измельченной древесины: диссертация кандидата технических наук: 05.21.01.- Москва, 2001.- 144 е.: ил.

62. Шмырев, Д.В. Актуальные проблемы и инновационные подходы в развитии лесопромышленного комплекса / Шмырев Д.В. // Человеческий капитал. - 2014. - № 11(71). - с. 84.

63. Шмырев, Д.В. Заготовка щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров / Карпачев С.П. Щербаков E.H., Шмырев Д.В. // Актуальные направления научных исследований XXI: теория и практика. Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. Эколого-ресурсосберегающие технологии и системы в лесном и сельском хозяйстве, г. Воронеж. - 2014. - 03-05 июня. - с. 217.

64. Шмырев, Д.В. Исследования гидродинамических характеристик транспортных единиц из мягких контейнеров со щепой / Карпачев С.П., Шмырев Д.В. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции, г. Воронеж. - 2014. - № 5 ч.4 (104). - с. 122.

65. Шмырев, Д.В. Моделирование технологии производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров / Карпачев С.П. Щербаков E.H., Шмырев Д.В. // Вестник Московского государственного университета леса— Лесной вестник. - 2014. - № 2-S. - с. 75.

66. Шмырев, Д.В. Некоторые вопросы производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров / Карпачев С.П., Шмырев Д.В. // Технология и оборудование лесопромышленного производства. Сборник статей студентов магистратуры Лесопромышленного факультета. Издательство Московского государственного университета леса. - 2014. - выпуск 374. - с. 64.

67. Шмырев, Д.В. Плавучесть транспортных единиц из мягких контейнеров со щепой / Карпачев С.П. Щербаков E.H., Шмырев Д.В. // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. - 2015. -№1. - с. 70.

68. Шмырев, Д.В. Стабилизация плавучести транспортных единиц из мягких контейнеров со щепой с помощью подплава / Карпачев С.П. Щербаков E.H., Шмырев Д.В. // Вестник Московского государственного университета леса— Лесной вестник. - 2015. - №1. - с. 116.

69. Шмырев, Д.В. Технологические и логистические схемы сухопутно-водных поставок щепы из леса в мягких контейнерах / Шмырев Д.В. // Человеческий капитал. - 2014. - №5(65). - с. 116.

70. Шмырев, Д.В. Технологические схемы производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров / Карпачев С.П. Щербаков

E.H., Шмырев Д.В. // Вестник Московского государственного университета леса— Лесной вестник. - 2014. - № 2-S. - с. 70.

71. Шмырев, Д.В. Транспортировка щепы в мягких контейнерах / Шмырев Д.В. // Сборник научных статей докторантов и аспирантов Московского государственного университета леса. Издательство Московского государственного университета леса. - 2014. - выпуск 374. - с. 22.

72. Шмырев, Д.В. Транспортная единица для сплава щепы в мягких контейнерах / Шмырев Д.В. // Экологические системы и приборы. - 2014. -

№11. - с. 30.

73. http://agroprim.com/

74. http://masloam.spravka.Ua/products/2.html

75. http://www.chempack.ru/ru/sofit-packing/

76. http://www.doskasfoto.ru/bbs_571805.htm

77. http://www.invur.ru/index.php?page=news&id=29013

78. http://www.newchemistry.ru/printletter .php?n_id=554

79. http://www.promsnab.dn.ua/

Листинг программы работы рубительной машины на лесосеке Программа моделирования №1

Задание исходных данных

kont

куб .м

STORAGE INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL

INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL

2

XI,300 X$V_LSO,3 X$T_LSO,10 X$V_ohapki,0.3 X$V_part,0.02 5 X$V_kont,1

X$T_ohapki,6 X$T_kont,30 X$L_kont,5 X$L LCE,100

;Число контейнеров ;Число ЛСО

;Ср. объем ЛСО, куб.м ;Ср. время движения к ЛСО, куб.м ;Ср. объем охапки, куб.м ;Ср. объем порции, куб.м

/Объем измельченная древесины в контейнере,

;Время переработки охапки, с ;Время упаковки контейнер, с /расстояние между кучами, м /длина лесосеки,м

Блок 1 - Моделирование ЛСО

GENERATE SPLIT QUEUE GATE LR LOGIC S DEPART

,,,1

(Xl-1) 1 1 1 1

/Генерация ЛСО /Число ЛСО /Очередь ЛСО ;Проверка клапана /Закрыть клапан 1

Моделирование движения рубительной машины

SEIZE 1so

ADVANCE (X$T_LSO) RELEASE lso

/Движение к ЛСО

/Ср.время движения к ЛСО, с

/Конец движения к ЛСО

Моделирование работы манипулятора

SPLIT (X$V_LSO\X$V_ohapki-l) /Число охапок

QUEUE 2 /Очередь охапок

GATE LR 2 /Проверка клапана 2

LOGIC S 2 /Закрыть клапан 2

DEPART 2

Моделирование переработки охапки

met3

SPLIT ADOPT SEIZE ADVANCE

RELEASE BUFFER TEST E LOGIC R TEST E LOGIC R

(X$V_ohapki\X$V_part-l) /Разделение охапки на порции 33

3 /Начало переработки охапки на порцию

(X$T_ohapki/X$V_ohapki#X$V_part) /Время переработки

охапки на порцию,с 3 /Конец переработки охапки на порцию

F3,0,met4 2

Q2,0,met3 1

/Проверка канала 3 /Открыть клапан 2 /Проверка очереди /Открыть клапан 1

* Моделирование работы бункера

*

met4 QUEUE bunker ;Очередь в бункере

GATE SNF kont /Проверка свободного контейнера - Кл 4

DEPART bunker ;Выход из очереди

ASSEMBLE (X$V_kont\X$V_part) ;Накопление измельченная древесины в

контейнере

ENTER kont /Упаковка и сброска контейнера

ADVANCE X$T_kont ;Время на упаковку и сброску контейнера, с LEAVE kont /Контейнер сброшен

TERMINATE

*

* Блок 3 - таймер

*

GENERATE 28800

SAVEVALUE V_cp_bunker, (QA$bunker#X$V_part) /Средняя длина

очереди, куб.м

SAVEVALUE V_max_bunker, (QM$bunker#X$V_part) /Максимальная длина

очереди, куб.м

TERMINATE 1

Листинг модифицированной программы работы рубительной машины на

лесосеке

Программа моделирования №2

Задание исходных данных

kont

куб. м

STORAGE INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL

2

XI,300 X$V_LSO,900 X$T_LSO,10 X$V_ohapki,0.3 X$V_part,0.02 5 X$V kont,1

X$T_ohapki,6 X$T_kont,30 X$L_kont,5 X$L LCE,100

INITIAL INITIAL INITIAL INITIAL Блок 1 - Моделирование JICO

;Число контейнеров ;Число ЛСО

;Ср. объем ЛСО, куб.м ;Ср. время движения к ЛСО, куб.м ;Ср. объем охапки, куб.м ;Ср. объем порции, куб.м

;Объем измельченная древесины в контейнере,

/Время переработки охапки, с ;Время упаковки контейнер, с ;расстояние между кучами, м ;длина лесосеки,м

GENERATE ,,,1 ;Генерация ЛСО

Моделирование работы манипулятора

SPLIT (X$V_LSO\X$V_ohapki-l) ;Число охапок

QUEUE 2 ;Очередь охапок

GATE LR 2 /Проверка клапана 2

LOGIC S 2 /Закрыть клапан 2

DEPART 2

Моделирование переработки охапки

met 4

SPLIT ADOPT SEIZE ADVANCE

RELEASE BUFFER TEST E LOGIC R

(Х$У_оИарк:1\Х$У_раг^1) /Разделение охапки на порции 33

3 /Начало переработки охапки на порцию

(Х$Т_оЬарк:1/Х$У_о]1арк1#Х$У_ра^) /Время переработки

охапки на порцию,с 3 /Конец переработки охапки на порцию

F3, 0,met4 2

/Проверка канала 3 /Открыть клапан 2

Моделирование работы бункера

контейнере

QUEUE GATE SNF DEPART ASSEMBLE

ENTER ADVANCE

bunker /Очередь в бункере

kont /Проверка свободного контейнера - Кл 4

bunker /Выход из очереди

(X$V_kont\X$V_part) /Накопление измельченная древесины в

kont

X$T_kont kont

/Упаковка и сброска контейнера /Время на упаковку и сброску контейнера, с /Контейнер сброшен

LEAVE TERMINATE Блок 3 - таймер GENERATE 28800

SAVEVALUE V_cp_bunker, (QA$bunker#X$V_part)/Ср.длина очереди,куб.м SAVEVALUE V_max_bunker, (QM$bunker#X$V_part)/Макс.дл.очереди, куб.м TERMINATE 1

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

3 28810 1.000 1.000 1 29743 0 0 0 2

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

2 3332 932 3333 1 2132.108 18423.252 18428.781 0

BUNKER 9569 9569 28809 40 4780.750 4779.257 4785.902 0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

KONT 10 0 1 481 1 0.999 0.999 9569 0

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO V_OHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE 0 12.000 0 1.000 0 1000.000 0 0.300

0 0.025 0 60.000 0 100.000 0 119.519 0 239.225

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

3 39996 0.694 0.500 1 0 0 0 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

2 3332 0 3333 1 1156.419 9992.455 9995.454 0

BUNKER

13316 1436 39996 80 6868.505 4945.818 4955.731 0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C.

KONT 2 0 0 2 964 1 1.998 0.999 1436

UTIL. RETRY DELAY 0

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO VJDHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE 0 6.000 0 1.000 0 1000.000 0 0.300 0 0.025 0 60.000 0 100.000 0 171.713 0 332.900

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

3 17290 1.000 1.666 1 19183 0 0 0 2

QUEUE 2

BUNKER

MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

3332 1892 3333 40 9 17289

1 2612.341 22572.881 22579.655 1935 15.836 26.380 29.705

0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

KONT 10 0 1 432 1 0.900 0.900 9 0

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO V_OHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE 0 20.000 0 1.000 0 1000.000 0 0.300 0 0.025 0 60.000 0 100.000 0 0.396 0 1.000

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

3 17287 1.000 1.666 1 19180 0 0 0 5

QUEUE 2

BUNKER

MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

3332 1892 3333 39 6 17286

1 2612.442 22573.756 22580.531 9664 7.839 13.060 29.619

0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL.

KONT 10 0 1 216 1 0.447 0.447 6 0

RETRY DELAY

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO V_OHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE 0 20.000 0 2.000 0 1000.000 0 0.300 0 0.025 0 60.000 0 100.000 0 0.196 0 0.975

GPSS World Simulation Report - 3 3.153.1

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE,

3 39996 0.463 0.333

TIME AVAIL. 1 0 0 0

OWNER PEND INTER RETRY DELAY 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

2 3332 0 3333 1 770.919 6661.403 6663.402 0

BUNKER 4587 0 39996 160 1188.683 855.937 859.375 0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL.

KONT 2 2 0 2 499 1 1.040 0.520 0 0

RETRY DELAY

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO V_OHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE

0 4.000

0 2.000 0 1000.000 0 0.300 0 0.025 0 60.000 0 100.000 0 29.717

0 114.675

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

3 19209 1.000 1.499 1 20942 0 0 0 3

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-O) RETRY

2 3332 1732 3333 1 2532.373 21881.894 21888.461 0

BUNKER

1 0 19208 19208 0.000 0.000 0.000 0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

KONT 2 10 1 240 1 0.497 0.249 0 0

SAVEVALUE T_OHAPKI V_KONT V_LSO VJDHAPKI V_PART T_KONT L_LCE

V_CP_BUNKER V MAX BUNKER

RETRY VALUE

0 18.000

0 2.000

0 1000.000

0 0.300

0 0.025

0 60.000

0 100.000

о 0

0 0.025

Уровень значимости: 95,0% (альфа = 0,050)

Оценка Стандартная ошибка 1:-знач. сс=3 р-уровень Ниж.дов. предел. Вер.дов. предел.

ьо 5,20827 323,4880 0,016100 0,988616 -1386,65 1397,065

Ы1 7,79725 3,9479 1,975039 0,186943 -9,19 24,784

ы -0,44813 0,7763 -0,577261 0,622085 -3,79 2,892

Ь22 -6,16619 322,8028 -0,019102 0,986494 -1395,07 1382,742

Ь2 -0,01539 2,1618 -0,007118 0,994967 -9,32 9,286

Ы 2 -0,00163 0,0057 -0,284434 0,802823 -0,03 0,023

( 1-0 д \

> /

/(/) = *(/) +Д';

Р (0 = Р -(р ~Р г щт г пр. у г пр г щн1

> /

Р и/ .апш Р Т (0) • к" 1(1» V ' 1

>

1 ,п !

г

Рн(.обн( д

©

к

X

4»

4 ее

5

н о а с

о «

н

V 8 Я

5

■е-

6

0,140

0,160

0,180

0,200

0,220

0,240

Ег

Приложение М. Рис. 1 - Коэффициент сопротивления для Т/с1 = 0,110

к 8 X

О)

5 ей X н о а х о и

н

V X

я

X ■в" ■в"

Г)

¡1

4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500

0,000

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

Рг

Ег

Приложение М. Рис. 3 - Коэффициент сопротивления для ТЛ1 = 0,275

3,000

2,500

к

§ 2,000 ш

5 во 5

| 1,500

с

о и

н

V 5 Я Я

-е--еЯ 0,500

НЬ

1,000

0,000

0,140 0,190 0,240

0,290 0,340 Кг

0,390 0,440 0,490

Рг

Приложение М. Рис. 5 - Коэффициент сопротивления для Т/(1 = 0,210

се в

Е

О)

4 в

5

©

—

С

О и

н <у

5 Я 5

■еЛ £

5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500

0,000

. у = 0,73 94х"0-998 Я2 = 0,9757

0,140

0,190

у = 0,7821х"0-978 Я2 = 0,9762

0,240 Рг

■ Общий ♦ Остаточный

0,290

0,340

3,000

к

X

01

8

Н С

а с

о и

Н 4> 8 Я" 5

•е-♦

г о

2,500

2,000

1,500

1,000

0,500

у = -2,5446х + 2,9703 Я2 = 0,7448

у = -2,4733х + 2,8697 К2 = 0,735

I Общий

♦ Остаточный

0,000

0,140 0,190 0,240 0,290