В статье представлены результаты экспериментальных исследований прочности древесины при длительно действующих нагрузках. Эксплуатационное качество древесины, с учетом фактора времени, определяется прочностью при длительных нагрузках. Установлено, что характер изменения прочности древесины зависит от времени и условий эксплуатации деревянных конструкций. При воздействии мгновенной нагрузки у древесины проявляются упругие деформации. Эти деформации мгновенные, обратимые и у древесины незначительные. При длительных нагрузках (фактор времени) в древесине кроме упругих деформаций возникают высокоэластические и остаточные деформации. Высокоэластические деформации обусловлены перегруппировкой звеньев макромолекулы целлюлозы без разрыва связей. Эти деформации обратимые с течением времени и значительно больше упругих. Остаточные деформации (вязкотекучие) обусловлены разрывом межмолекулярных связей и образованием новых связей. Это деформации необратимые. На деревянных конструкциях элеватора установлено наличие химической окраски на поверхности древесины березы. На древесине сосны установлено поражение деревоокрашивающей гнилью (синева) на площади 40-45 %. Эта гниль незначительно понижает прочность древесины. В работе были также рассчитаны пределы долговременного сопротивления для деревянных конструкций элеватора. Установлено, что в сооружении после 80 лет эксплуатации в благоприятных условиях древесина сосны и берёзы не достигла предельного значения прочности на сжатие вдоль волокон, при котором возможно разрушение древесины и всей конструкции. Снижение прочности древесины при длительном действии нагрузки объясняется накоплением повреждений, происходящих на молекулярном уровне из-за развития упругих высокоэластических и вязкотекучих деформаций.
Лесотехнический журнал
2012. — Выпуск 2
Содержание:
На современном этапе развития науки в области лесного хозяйства по-прежнему актуален вопрос контролируемого лесоразведения. Для решения этой сложной, глобальной задачи с точки зрения авторов необходимо: систематизировать имеющиеся знания о факторах, влияющих на прирост лесных массивов, выбрать наиболее перспективные направления научных разработок, исходя из возможностей современной науки, и оценить выполнимость поэтапных задач. Процесс образования гумуса принято рассматривать с точки зрения выживаемости микроорганизмов, перерабатывающих остатки растений. Безусловно, этот подход понятен, но в той же литературе отмечается, что по своей структуре при образовании гумуса одинаково важны следующие процессы [2]: 1) постепенное разложение органических остатков, причем интенсивное их разложение сказывается также негативно на накоплении гумуса, как и недостаток или избыток влаги; 2) энергичная гумификация; 3) закрепление гумусовых веществ минеральной частью почвы. Благоприятным результатом образования гумуса считается нахождение в земле определенного количества влаги, образовавшееся при периодически повторяющихся иссушениях. Вопрос же, как происходят эти периоды иссушения, позволяющие накапливать гумус в почве, исследуется слабо. В статье представлен анализ влияния температуры на накопление гумуса в почве, приведены систематизированные данные по изменению температуры в течение зимнего периода, на основании этих данных путем сопоставления предлагается возможный способ оценивать влияние флуктуаций температуры на накопление гумуса в почве. Создание параметрической модели влияния флуктуаций температуры окружающей среды на состояние верхних слоев почвы положит основу для разработки статистических методов оценки и прогнозирования результатов обогащения почвы в различных регионах страны. Таким образом, задача оценки и контроля состояния почв получает математическую формулировку, что, в дальнейшем, позволит применять для ее решения методы математической статистики и линейного программирования.
Ключевые слова
В статье разработанная теория прессования пластифицированной древесины с одновременной сушкой применима для случая уплотнения древесины без прессформ, когда поперечные деформации не превышают деформации усушки древесины в направлении, перпендикулярном направлению прессования. Эти условия выполняются при конвективной сушке древесины, когда сушка происходит медленно, в течение 3-6 суток. При прессовании древесины искажается сетка лигноуглеводной матрицы, разрываются водородные связи. При сушке образцов в прессформе происходит фиксация новых поперечных водородных связей, чем и объясняется переход упругих деформаций в остаточные. Существенной особенностью строения древесины, во многом определяющей ее механические свойства, является сетчатая ее структура, образованная пучками цепных молекул, связывающих кристаллические участки в некристаллических областях. Соотношение кристаллических и некристаллических участков (т.е. упругих и неупругих элементов), очевидно, будет зависеть от гидротермического состояния древесины, определяемого температурой, влагосодержанием, наличием пластификатора и т.д. При сжатии поперек волокон естественной древесины вместо области разрушающей нагрузки (при растяжении) есть область прессования, где преобладают значительные и случайные внутренние перемещения материала, приводящие к повышению плотности его упаковки. Деформация упругого последействия, развивающаяся при этом, является обратимой и исчезает со временем после снятия нагрузки. Поскольку субмикроструктура древесины при прессовании не изменяется, можно предположить, что показатели вязкой деформации (время релаксации, коэффициент ползучести) должны оставаться неизменными, т. к. эти показатели не зависят от плотности, а, следовательно, и от степени прессования. Была выполнена экспериментальная проверка этого положения. Само наличие деформаций, имеющих механизм вязких и развивающихся по соответствующим законам, не вызывает сомнения. Так же рассматриваемое уравнение деформирования древесины для случая прессования может быть применено для случая прессования с одновременной сушкой. Уравнение выражает полную деформацию образца древесины в направления сжатия, состоящую из суммы деформаций усушки и деформации прессования, причем последняя выражается через модуль прессования.
Ключевые слова
Поверхность, отделяющая одну среду от другой, всегда резко отличается от вещества в массе, прежде всего большим запасом энергии. Этот избыток энергии поверхностного слоя обусловлен различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах и носит название поверхностной энергии. Поверхностное натяжение можно измерять непосредственно только в условиях, когда вещество находится в равновесии с собственным паром. Поэтому экспериментальные методы измерения поверхностного натяжения применимы в основном для систем жидкость - пар и жидкость - жидкость. Для древесины предложен экспериментальный метод оценки поверхностного натяжения. Было введено понятие «критическое поверхностное натяжение твердого тела «σкр». Определение σк основано на обнаруженной в пределах одного гомологического ряда жидкостей линейной зависимости между поверхностным натяжением жидкости σж и углом смачивания жидкостью данного твердого тела. За меру σкр принимают значение поверхностного натяжения σж той жидкости, которая давала бы в контакте с данным телом угол смачивания, равный нулю. Отсутствие в отечественной литературе данных свободной поверхностной энергии для массивной древесины, шпона и древесных частиц обосновало необходимость проведения настоящей экспериментальной работы, результаты которой представлены в статье. Программой работы предусматривается определение σк лущеного и строганого шпона (модель для древесных частиц полученных после резания и сушки), лущеного шпона со снятием верхнего слоя толщиной 0,2-0,3 мм (модель строганной массивной древесины и стружки для древесных плит, полученных в результате резания древесины, сушки и повторного измельчения древесных частиц). В зависимости от породы и технологии получения поверхности, предназначенной для склеивания, критическое поверхностное натяжение может изменяться в пределах 45-67 дин/см, что необходимо учитывать при выборе параметров связующего.
Ключевые слова
Во многих теплонапряженных технических системах имеют место разъемные соединения. При прохождении тепловых потоков через такие соединения за счет дискретного касания поверхностей на их пути возникают так называемые контактные термосопротивления (КТС). Условия эксплуатации подобных технических систем требуют в одних случаях снижения КТС, а в других его повышения. В данной статье экспериментально изучается технологический прием по повышению КТС, т.е. увеличению теплоизоляционных свойств зоны перехода. На установке по исследованию контактного теплообмена проведены испытания контактных пар из латуни марки Л80 и алюминиевого сплава Д16Т с контактными поверхностями, обработанных шлифованием. В зону контакта вводились заполнители в виде прокладок из асбеста, слюды, фторопласта и стеклоткани. Установлено, что КТС для соединений с заполнителями значительно выше, чем при непосредственном контакте поверхностей. Повышение температуры в зоне контакта снижает КТС. Для соединений с заполнителями в контактной паре из более теплопроводного сплава Д16Т по сравнению с парой из латуни Л80 КТС значительно ниже. Хороший эффект по повышению КТС дает операция по вводу в зону контакта порошковых заполнителей. Увеличение размера вводимых частиц порошков приводят к повышению КТС, а увеличение количества частиц на единицу площади контакта сопровождается снижением КТС. Полученные в процессе исследований данные позволяют направленно регулировать процессом теплообмена в составных системах.
Ключевые слова
В модифицированном виде древесину широко используют в промышленности в качестве заменителя целого ряда конструкционных материалов. Натуральная древесина представляет собой очень сложную по структуре гетерогенную систему. Однако для решения многих задач вещество древесины можно моделировать сеткой, состоящей из волокнообразующей целлюлозы и аморфного лигнина. Для успешного модифицирования (уплотнения) древесины необходимо лигнин перевести из стеклообразного (в таком состоянии он находится в обычных условиях) в вязкотекучее состояние, то есть провести пластифицирование древесины. Ранее для этого использовались способы химического воздействия на образцы древесины, например, с помощью токсичного аммиака. Как показали последние исследования, для этой цели можно также использовать обработку образцов ультразвуком. Моделируя древесину в виде полимерной сетки, стенки которой имеют слоистую структуру, предлагаются механизмы поглощения ультразвука такой системой. Показано вызванное ультразвуковым воздействием возникновение неоднородности изменений температуры внутри образца и на его поверхности. Получено, что согласно теоретической оценке глубина проникновения в образец ультразвука не зависит от его мощности, а прямо пропорциональна квадратному корню от произведения времени обработки на температуропроводность целлюлозно-лигнинной сетки, что подтверждается экспериментом. Полученные в работе соотношения могут лечь в основу нового метода изучения распределения температуры в клеточной стенке древесины при обработке ее ультразвуком. В свою очередь, термоэлектрические эффекты, возникающие в процессе поглощения древесиной ультразвука, дают возможность прогнозировать оптимальные технологические параметры режимов ультразвукового воздействия на образец в тех или иных конкретных случаях.
Ключевые слова
Выполнен краткий обзор некоторых существующих гидрофобизирующих составов для древесины. Путем проведения экспериментальных исследований определены зависимости водопоглощение-время для обработанных и необработанных образцов древесины лиственных и хвойных пород; с использованием ПЭВМ при помощи программы Mathcad 14 построены графики этой зависимости. Посредством пакета для всестороннего статистического анализа Statistica 6.0 найдены модели кривых графика и определены значимости коэффициентов этих моделей. На основании полученных экспериментальных данных сделаны выводы о влиянии гидрофобизаторов на водопоглощение древесины, показана разница в физико-механических характеристиках лиственных и хвойных пород. При пропитке древесины антисептиками сроки службы шпал составляют 13…19 лет. В связи с интенсификацией грузопотоков и увеличением нагрузок и скоростей они снижаются до 8…10 лет. Основными причинами этого являются механический износ и гниение древесины. Для достижения максимальных возможностей использования древесного материала для изделий и конструкций, работающих в неблагоприятных условиях, прибегают к различным способам ее модификации и защитной обработки. В настоящее время проводятся активные поисковые исследования по расширению сырьевой базы веществ, используемых для защиты древесины. Решение о выборе состава для пропитки древесины связано со многими и часто взаимно исключающими требованиями, предъявляемыми к нему. Состав должен: достаточно быстро проникать в древесину; защищать ее в течение всего срока эксплуатации от гниения; не препятствовать хотя бы механической адгезионной связи между древесиной и полимерной матрицей; содержать минимальное количество компонентов; быть достаточно технологичным и дешевым; соответствовать требованиям экологической и пожарной безопасности.
Ключевые слова
Были проведены исследования процесса сушки древесины вишни и черешни без искусственного увлажнения в конвективных сушильных камерах периодического действия. На предприятии, где проводились исследования, в качестве сушилок до сих пор используются приспособленные для одно- и двухштабельной загрузки помещения проходного типа с самостоятельно смонтированными вентиляторами и калориферами с ручным управлением без увлажнительных устройств и коридора управления. Это связано с тем, что имеющаяся возможность по приобретению стационарных сушильных камер не решит проблему, т.к. на предприятии установлена котельная на твёрдом топливе с ручной загрузкой. Было решено не придерживаться традиционной технологии сушки, приведённой в РТМ, т.к. применение данной методики в полном объёме к сушке без пара не представляется возможным из-за отсутствия такового, что значительно удлиняет процесс. Не представляется возможным в данных условиях использовать и «осциллирующие режимы» из-за значительной инерционности камер. Поэтому, в связи с тем, что интенсивность и особенности развития внутренних напряжений при конвективной сушке без искусственного увлажнения несколько другие, то необходимо использовать так называемые параболические режимы, адаптированные для конвективной сушки. Эти режимы предусматривают 4 ступени с начальным прогревом и конечной ВТО. По результатам исследований предложены режимы низкотемпературной сушки вишнёвых пиломатериалов в конвективных камерах без искусственного увлажнения. Предварительно процесс сушки был математически смоделирован, получены значения переходных влажностей и другие основные режимные параметры, после чего осуществлены практические производственные сушки вишни (черешни). В результате проведённых мероприятий удалось снизить среднюю продолжительность процесса на 30 % - с 15 до 10 суток; получить для пиломатериалов, высушенных мягкими режимами, I категорию качества, нормальными - II категорию качества.
Ключевые слова
Объектами исследований послужили 8 видов кустарников: барбарис обыкновенный, ива остролистная и трехтычинковая, кизил головчатый, мирикария лисохвостниковая, облепиха крушиновая, терн и шиповник, произрастающие на нарушенных землях Кабардино-Балкарии по добыче 7 видов природных ресурсов (бентонитовой глины, вулканического пепла и туфа, гипса, глины, песка и песчано-гравийной смеси). По месторасположению опытные объекты находятся в следующих условиях: по природным зонам - степная, предгорная, лесогорная и горностепная; по типу местности - равнине, предгорье и горах; по типу климата - континентальном и умеренно-континентальном; по высоте над уровнем моря - от 300 до 1300 м; по количеству осадков - от 300 до 1000 мм в год; по коэффициенту увлажнения - от 0,6 до 1,3 и по среднегодовой изотерме - от +3 до +9,5 °С. Рассмотрен процесс естественного поселения и распространения кустарников, их состояние, рост и развитие в зависимости от экологических условий: вида добываемого сырья, нахождения местоположения карьеров и опытных участков на них. При этом были изучены их возраст, количество, биологические показатели (высота, диаметр, текущий прирост) в верхней, средней и нижней частях откосов различных экспозиций и по дну карьеров. Установлено, что состояние и рост отдельного вида кустарника зависит от многих факторов по каждому месторождению. На нарушенных землях лучшими лесорастительными условиями обладают нижние части откосов карьеров северной и западной экспозиций. Прилегающие к карьерам участки (горы, реки, леса) существенно сказываются на характере саморазрастания нарушенных земель. С улучшением их условий процесс естественного облесения опытных участков происходит интенсивнее и эффективнее. Подтверждено, что кустарники имеют важное значение при биологической рекультивации, так как они значительно снижают процессы ветровой и водной эрозии, улучшают лесорастительные условия среды, способствуют ускоренному и эффективному восстановлению естественных ландшафтов.
Ключевые слова
Научная статья посвящена изучению динамики роста и формирования насаждений в процессе рубок ухода. Получены адекватные математические модели хода роста насаждений в процессе лесовыращивания, отображающие динамику роста насаждений, представляющие собой зависимости таксационных параметров от времени. Рассмотрены основные таксационные показатели в насаждении (средняя высота, диаметр на высоте груди, запас контрольного и разреживаемого древостоев, годовой прирост). Проведен краткий анализ вопросов моделирования средней высоты в насаждении и приведены функции для выравнивания высот и отображения их динамики. Отмечен ряд недостатков в моделях, что ограничивает их область применения. Рассмотрены вопросы, связанные с получением уравнения образующей древесного ствола. Приведены модели, с помощью которых можно узнать текущий диаметр на всем протяжении ствола и моделировать размеры древесных стволов в насаждении. Проанализирована динамика запасов контрольного и разреживаемого древостоев, определяемая относительно величины текущего прироста. По данным таблиц хода роста, составленных А. Д. Лозовым для одновозрастных насаждений, методом наименьших квадратов получены регрессионные модели для общего текущего прироста и прироста растущей части насаждений. Полученные регрессионные уравнения проверялись на адекватность при помощи F-критерия Фишера при уровне значимости α = 0,01. Расчеты по вышеприведенным формулам показали их довольно высокую точность. Авторами представлено уравнение для расчета методом имитационного моделирования запасов разреживаемого насаждения. Полученные математические модели роста древостоев и их реакций на изреживания позволят эффективно оптимизировать важные лесоводственные мероприятия - рубки ухода за лесом.
Ключевые слова
Для сохранения ценных лесных ресурсов необходимы знания не только об их современном состоянии, но и об изменениях, которые происходили за более длительный период. В статье приведены результаты исследования радиального прироста дуба черешчатого ранораспускающейся разновидности в свежей снытевой дубраве Шипова леса за 160-летней период. Проанализирована многолетняя динамика радиального прироста. Анализ проводился в соответствии с существующими методиками. Керны и спилы брали на постоянных пробных площадях в 175-летних дубовых насаждениях раннего дуба, естественного семенного происхождения, в условиях Д2. В динамике радиального прироста выделяются: 2-3; 5-7; 11; 22; 40-50 и 100-летние циклы. Значительное снижение радиального прироста наблюдалось в 1872-1876 и 1969-1975 годах. Абсолютный минимум радиального прироста отмечен в 1972 году - 0,71 мм ширина годичного слоя и 0,35 поздней зоны. Депрессия прироста главным образом обусловлена высокими летними температурами воздуха. Сумма летних среднемесячных температур в 1972 году составила 78,8 °С. Это самый высокий показатель за все годы метеонаблюдений. Средняя температура июня 24,9 °С, июля 26,1 °С, августа 27,6 °С, что выше нормы. Влияние летней температуры подтверждается данными дисперсионного анализа. Показатель силы влияния рассчитывался как отношение факториальной суммы квадратов (Dx) к общей сумме квадратов (Dy), дисперсионного комплекса, и равен: 0,13±0,054, Fф=2,8, Fst=2,3. В математическом виде зависимость между приростом и летней температурой была установлена с использованием программы Aproks и выражается уравнением вида: Y=0,42663×10^(21,279/X), из которого наглядно видно снижение прироста по мере увеличения летней температуры воздуха. Таким образом, влияние летней температуры на радиальный прирост имеет обратную зависимость, что подтверждается графическими и математическими методами, которые можно использовать для прогнозирования прироста в связи с изменением климата.
Ключевые слова
Изучены пожароустойчивость и естественное лесовозобновление чистых чересполосных 39-летних сосново-березовых культур в условиях Центральной лесостепи через год после пожара. Установлено, что их горимость на 38 % меньше, чем монокультур сосны обыкновенной, при одинаковой площади и густоте посадки насаждений. Показана динамика распространения и затухания низового и верхового пожара, характер повреждения деревьев в трех березовых 10-рядных и трех сосновых 22-рядных полосах по мере удаления от очага возгорания. В березовых полосах огонь распространяется с меньшей скоростью и интенсивностью. При чередовании с сосновыми они постепенно снижают горимость последних. Пройдя три березовые и три сосновые полосы, огонь затухает на расстоянии 275-280 м от очага возгорания. Установлено положительное влияние пожара на естественное возобновление березы. В сосновых полосах он уничтожил мощную подстилку из опада хвои, обнажив поверхность почвы, создал оптимальный световой и тепловой режим для ее нежных всходов и молодых растений, защитив их от высоких температур. В березовых полосах пожар стимулировал появление корневой поросли у 72-76 % обгоревших деревьев. В полосах этих пород, не затронутых пожаром, естественное возобновление отсутствует. Количество благонадежного 1-2-летнего березового подроста в сосновых полосах достигает 188 тыс. шт./га. Его численность уменьшается по мере удаления от источника обсеменения и количества семеносящих деревьев березы в нем. Максимальное количество подроста имеется на расстоянии до 10-20 м. Сохранившиеся источники обсеменения обеспечивают надежное естественное возобновление березы на расстоянии до 40 м. Естественное возобновление сосны единично, т.к. чистые 39-летние культуры не достигли возраста возобновительной спелости. Для повышения пожароустойчивости лесов будущего рекомендуется в лесостепной зоне создавать чистые чересполосные лесные культуры из 20-25 рядов сосны обыкновенной и 10 рядов березы повислой с расстоянием между деревьями 2 м. По периферии они должны быть ограничены замкнутыми березовыми полосами шириной 20 м.
Ключевые слова
Рассмотрены основные схемы планировки вахтовых поселков лесозаготовителей на базе вагонов-домов и домов контейнерного типа, установлено, что вахтовые поселки лесозаготовителей на базе вагонов-домов более мобильны, а на базе домов контейнерного типа более теплоустойчивы, но в местах с плохой развитой дорожной сетью их передислокация трудоемка и требует больших денежных средств. Рассмотрены схемы планировки вахтовых посёлков из конструкций различной конфигурации. Предложено заменить базовые здания и сооружения, имеющиеся в комплекте вахтовых поселков лесозаготовителей, на пневматические строительные конструкции, что послужит уменьшению трудовых и денежных затрат при развертывании и свертывании вахтовых поселков. Приведён пример пневматической конструкции в виде аэрокаркасной палатки со сферическими торцами. Отмечено, что данная конструкция имеет долгий срок службы и отвечает требованиям по теплоустойчивости.
Ключевые слова
Транспортировка древесины в плотах по рекам с малыми глубинами требует от лесотранспортной единицы малую осадку, хорошую гибкость и управляемость. Для уменьшения осадки лесотранспортной единицы разработана новая конструкция плота, особенностью которой является то, что плот формируется из поперечных рядов, каждый из которых включает сплоточные единицы обычной конструкции и сплоточные единицы стабилизированной плавучести, соединенные между собой с помощью жестких связей. Данное конструктивное решение позволяет увеличить прочность ряда и уменьшить осадку плата. Осадка предлагаемого плота будет образовываться из осадки отдельных поперечных рядов, каждый из которых включает сплоточные единицы обычной конструкции и сплоточные единицы стабилизированной плавучести, установленные в середине ряда. Представлены три методики определения осадки ряда, включающие в себя учет всех конструктивных особенностей сплоточных единиц входящих в состав ряда. Наиболее точный расчет является по второму и третьему способам, где третий способ - частный случай второго, когда сплоточные единицы имеют одинаковые габариты и установлены в ряду плотно друг к другу. Представленные методики расчета осадки ряда дают возможность установить в конкретный период времени текущую осадку плота и обеспечить безаварийную его проводку по рекам с малыми глубинами. В практических условиях может встречаться вариант, когда поперечный ряд будет формироваться из двух или трех плоских сплоточных единиц обычной конструкции и стабилизированной плавучести. Для таких случаев рассматриваемая методика определения осадки поперечного ряда справедлива, но формулы равновесия на воде поперечного ряда будут иметь менее сложную структуру, зависящую от количества плоских сплоточных единиц в ряду. Использование в практических условиях предлагаемой конструкции плота и методики определения его осадки повысит эффективность плотового сплава лесоматериалов и обеспечит экологическую безопасность водного транспорта.
Ключевые слова
В статье изложены вопросы применения гидропульсационнго привода на лесных машинах. В ВГЛТА разработан дисковый культиватор, в котором используется перспективный способ повышения заглубляемости и стабильности хода дисковых рабочих органов на заданной глубине обработки почвы, достигаемый за счет использования принудительного вибрационного воздействия. В данном случае непроизводительно рассеиваемую энергию при движении массивного почвообрабатывающего агрегата на вырубках предлагается рекуперировать и использовать в рабочем процессе для привода вибрационного механизма навесного дискового почвообрабатывающего орудия. Аккумулирование энергии осуществляется от систем: рекуперации предохранителя почвообрабатывающего орудия, ходовой части и навесного устройства трактора. В качестве накопителя энергии служит пневмогидравлический аккумулятор. В ВГЛТА разработан корнеподрезчик (патент РФ: № 2446654). Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для подрезания корней саженцев лесных культур. Корнеподрезчик содержит раму с направляющими, ползунами и подрезающий рабочий орган. В качестве генератора механических колебаний использован разработанный нами гидравлический вибратор (патент РФ №2433001). Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей применения гидравлического вибратора и упрощение его конструкции. Это достигается тем, что гидравлический вибратор содержит корпус, в котором расположен распределительный золотник, выполненный в виде вала с взаимно перпендикулярными отверстиями, и каналы подвода рабочей среды. Нами предлагается применение гидропульсационного привода на механизме для корчевания пней. Для изучения эффективности прессования древесины с применением пульсирующей нагрузки нами проведены дополнительные исследования. Предложена конструкция гидравлического вибратора, которая позволяет получить пульсирующую нагрузку на поршень гидроцилиндра при номинальном давлении, что необходимо для выполнения технологического процесса прессования древесины мягколиственных пород от рубок ухода.
Ключевые слова
В статье рассматривается проблема эффективного использования лесозаготовительной техники в различных природно-производственных условиях. Несомненно, качественное развитие лесозаготовительной промышленности имеет огромное значение для экономики страны. В природно-производственных условиях РФ обоснованной является необходимость применения лесозаготовительных машин с особыми характеристиками, удовлетворяющими темпам роста производительности не только количественно, но и совершенствуя их качественную составляющую. За последние годы техническое оснащение лесозаготовительной промышленности претерпело значительные изменения за счет внедрения передовых технологий, отвечающих потребности качественного ведения лесозаготовительных работ. Наряду со скандинавскими странами, которые в последнее время являются лидерами в разработке и экспорте новейших систем многооперационных машин для лесозаготовок, заводы-производители лесозаготовительных тракторов и машин стран СНГ предлагают на мировом рынке новые модели, применение которых возможно в самых трудных природно-производственных условиях. Ведущие позиции на рынке машиностроения для лесозаготовок удерживают американские компании John Deere, Prentice и Timber Pro. В статье представлены классификация лесозаготовительных тракторов и машин в зависимости от типа рабочего оборудования, выполняемых технологических операций, и вида шасси. Отмечается широкое применение техники с высоким уровнем эргономики, обеспечивающей 360-градусный обзор рабочей зоны, а также быстро и плавно реагирующей на изменение рельефа местности, что позволяет обосновать ее применение в различных условиях лесозаготовительного процесса. Прогресс не стоит на месте, что доказывает повсеместное совершенствование лесозаготовительной техники, в связи с повышающимися требованиями к производительности, экологической составляющей ведения лесозаготовительных работ, безопасности и эргономичности труда.
Ключевые слова
В статье представлен аналитический обзор по способам, приспособлениям и техническим средствам для сбора шишек, лесных семян и плодов. Отмечено, что заготовка лесных семян может осуществляться с поверхности земли (плоды дуба, бука, ореха, каштана, яблони, груши, иногда крылатки клёнов, ясеней, ильмовых, орешки липы и др.), с поверхности воды (ольха), по насту (липа, ясень зеленый и др.), с поваленных (шишки сосны, ели, лиственницы и плоды некоторых лиственных пород - ясень, клен и др.) и растущих (шишки и плоды большинства видов древесных и кустарниковых пород) деревьев. В качестве приспособлений для снятия шишек и плодов с деревьев используют грабли, снабженные сетками, секаторы, гребни, щетки, крючки. Для подъёма в крону используются устройства для перемещения по стволу дерева, лестницы. Сбор шишек, лесных семян и плодов осуществляют также с помощью различных конструкций подъемных механизмов, самоходных платформ, вибрационных и пневматических устройств. В работе, приведенной в статье, дана оценка состоянию вопроса на настоящий период времени, отмечены проблемы и указаны перспективные направления решения.
Ключевые слова
В современных системах ЧПУ, используемых для создания декоративных элементов мебели, необходимо применение высокой степени автоматизации с помощью программных систем автоматизированного проектирования (САПР) и систем автоматизированного производства (САП). В современном мебельном производстве широко применяются различные автоматические линии, в которых для автоматизации станочного оборудования используют системы с числовым программным управлением (ЧПУ). В процессе развития производства эти ранние модели станков были дополнены аналоговыми и цифровыми вычислительными машинами и стали основой для современных станков с ЧПУ, которые произвели революцию процессов обработки материалов. Станки с ЧПУ выполняют обработку деталей по заданным алгоритмам, которые содержатся в программах управления. Из пакета программ производства декоративных элементов мебели, хранящихся в сервере, извлекается компьютерный файл, содержащий команды, необходимые для работы конкретного станка. В других случаях при наличии различных станков для передачи заготовки между ними используются робототехнические манипуляторы с внешними контроллерами или работники предприятия. Такой сложный ряд шагов нуждается в автоматизации каждого этапа, для того чтобы точно воспроизвести декоративный элемент, соответствующий оригинальному дизайну САПР. Для получения декоративных элементов мебели с использованием ЧПУ существует два варианта обработки входных данных. Пользователь может выбрать один из них в зависимости от пожелания заказчика. После обработки и выбора конкретной конструкции изображение элемента декора предается в станок с ЧПУ. Размеры декоративных элементов мебели могут быть изменены в соответствии с пожеланиями заказчика. Сканированные данные преобразуются по различным координатам, в зависимости от требований заказчика к размерам и точности исполнения декоративных элементов, а также добавляются или изменяются некоторые детали и общий дизайн.
Ключевые слова
На базе технических моделей, технических характеристик жидких модификаторов, с учетом современных способов введения в древесину жидкости с использованием конечно-элементного подхода, смоделирован процесс пропитки древесины сосны и древесины дуба. С использованием данного метода для оценочных расчетов достаточно учесть минимум свойств жидкости, в частности, только ее механические свойства. В этом случае необходимо описать ньютоновское движение большого количества тел (элементов жидкости), взаимодействующих между собой вязкоупругими силами. Использование конечно-элементного подхода позволяет создавать модели в высокой степени адекватные, универсальные, быстро реализуемые, легко корректируемые и надежные (позволяющие со стопроцентной вероятностью пройти от начала расчета до конца расчета без тупиков, частых для аналитических методов). В рамках метода конечных элементов сложная система разбивается на большое число однотипных подсистем, взаимодействующих между собой. При этом сложность системы сводится к просчету кооперативных явлений взаимодействия элементов между собой. Полученная модель обладает высокой степенью универсальности и позволяет оценивать эффективность пропитки древесины различных пород в зависимости от параметров процесса пропитки. При исследовании тех или иных специфических явлений разработанная модель легко позволяет вносить необходимые коррективы. Таким образом, разработанная модель, несмотря на простоту реализации, позволяет добиться высокой степени адекватности, легко корректируется в зависимости от решаемых задач и гарантированно дает конечный результат при любой постановке задачи. Разработанная модель в целом представляет собой систему из большого количества дифференциальных и алгебраических уравнений, а также условий включения тех или иных сил. В конечном результате смоделированного процесса имеем либо изменение структуры древесины, либо требуемое содержание модификаторов в древесине.
Ключевые слова
Статья посвящена теоретическим исследованиям процесса шлифования щитовых мебельных заготовок, облицованных натуральным шпоном, на трехцилиндровом станке и определению оптимальных режимов обработки. На основании научных положений, экспертных оценок и присутствия в виде элементов решения в целевой функции были выделены три основных фактора, влияющих на параметр оптимизации: скорость подачи станка, рабочее давление шлифовального инструмента на заготовку, номер зернистости шлифовального инструмента. Параметром оптимизации избрана производительность станка. Предложена математическая модель процесса, в которой целевая функция построена в соответствии с выбранным критерием оптимальности - максимумом производительности обработки заготовок. Ограничения целевой функции делятся на три группы: по шероховатости поверхности, по мощности привода механизма главного движения и простейшие ограничения на диапазоны варьирования переменных. Зависимость величины шероховатости поверхности от элементов решения целевой функции находилась в результате статистической обработки данных, полученных при реализации многофакторного эксперимента. Решение полученных уравнений регрессии привело к установлению параметров, обеспечивающих оптимальность процесса. Предложены режимы обработки мебельных щитов, позволяющие обеспечить максимальную производительность станка с выходом заготовок, имеющих конечную шероховатость в заданных пределах.
Ключевые слова
В статье рассматривается проблема эффективной организации лесозаготовительного производства за счет оптимизации параметров комплексных операций лесосечных работ. Все лесозаготовительные операции являются взаимосвязанными и взаимозависимыми, что исключает возможность оптимизации параметров каждой конкретной операции. Однако обоснованной является необходимость учета особенностей каждой операции лесозаготовительного процесса, для чего важнейшее значение приобретает сбор и качественная обработка информации о технологических приемах, способах и средствах их выполнения, а также об условиях природно-производственной среды. Несомненно, оптимизация процесса лесосечных работ является очень важной комплексной задачей для качественного совершенствования работы лесозаготовительной промышленности, которая зачастую связана с трудоемкими расчетами, выявляющими степень влияния измененного параметра на эффективность лесозаготовительного процесса. Для чего все факторы, обуславливающие производство лесозаготовительных мероприятий, группируются, учитывая все виды связей между ними. В статье проанализированы характерные особенности лесозаготовительного производства, которые затрудняют вычислительный процесс оптимизации. По результатам анализа производится сбор данных о природных и производственных условиях функционирования лесопромышленного предприятия, а также выбора типовых процессов, удовлетворяющих данным условиям. В статье представлена реализация оптимизации численным методом, основанным на справочной информации о технических характеристиках используемых машин и механизмов, природно-производственных условиях, а также о характеристиках технологического процесса, полученных в результате проектирования. В данной работе дано подробное описание программного комплекса, обеспечивающего выполнение всех процедур, связанных с проведением имитационного эксперимента.
Ключевые слова
Механизм образования меламиноформальдегидных смол еще менее изучен, чем механизм образования карбамидоформальдегидных смол. Активность реакции поликонденсации метилольных соединений с образованием смолообразных продуктов зависит главным образом от температуры реакции и pH среды. В щеточном растворе процесс смолообразования протекает медленно даже при длительном нагреве. Наоборот, при нагревании в нейтральном или кислом растворе метилолмеламины легко превращаются в смолообразные продукты различной вязкости. Поскольку функциональность метилольных производных меламина значительно выше, чем у соответствующих производных карбамида, то и поперечных связей между макромолекулами меламиноформальдегидных смол образуется значительно больше. Меламиноформальдегидные смолы по сравнению с карбамидоформальдегидными смолами обладают лучшими водо- и теплостойкостью, твердостью, блеском. Применение меламиноформальдегидных смол, обладающих ценными клеящими свойствами, в широких масштабах ограничивается высокой стоимостью исходного продукта - меламина. Поэтому важное значение приобрели карбамидомеламиновые смолы, в которых часть меламина заменена более дешевым карбамидом. Карбамидомеламиноформальдегидные смолы менее токсичны (меньше содержится свободного формальдегида) и в отвержденном состоянии более водостойки, чем клеи на основе карбамидоформальдегидных смол. Карбамидомеламиноформальдегидные смолы получают при значительно меньшем количестве меламина по сравнению с меламиноформальдегидными смолами, однако свойства их близки последним, особенно водостойкость. Основные исходные компоненты для получения карбамидомеламиноформальдегидных смол - карбамид, меламин и формалин. В качестве катализаторов реакции и регуляторов pH среды используют уротропин, едкий натр, аммиачную воду. Для синтеза карбамидомеламиноформальдегидных смол с заранее заданными свойствами наиболее пригодна реакция совместной поликонденсации карбамида и меламина с формальдегидом. Преимущества такой поликонденсации обусловлены протеканием реакции в гомогенной среде с образованием карбамидомеламиноформальдегидных сополиконденсатов. В работе, описанной в статье совмещали карбамидоформальдегидную смолу марки КФ-Ж отечественного производства с карбамидомеламиноформальдегидной смолой шведского производства.
Ключевые слова
Проведена оценка состояния лесных насаждений, произрастающих на территории сквера «Северный» г. Воронеж. Дана таксационная, экологическая, лесоводственная характеристика насаждений. Проведено определение величин таксационных признаков, визуальная оценка санитарного состояния, определен видовой состав древесно-кустарниковой растительности и живого напочвенного покрова. Выявлено, что флористический список древесно-кустарниковых пород сквера Северный представлен двумя отделами, пятнадцатью семействами, восемнадцатью родами и двадцатью двумя видами. Произведено распределение деревьев по шести категориям состояния жизнеспособности: 1 - без признаков ослабления, 2 - ослабленные, 3 - сильно ослабленные, 4 - усыхающие, 5 - сухостой свежий, 6 - сухостой прошлых лет в соответствии с «Правилами санитарной безопасности в лесах». Отмечено, что наибольшее количество деревьев сквера относится ко второй категории жизнеспособности, т.е. к ослабленным деревьям (43 %). Выявлено, что наибольшим проростом характеризуются груша обыкновенная, клен остролистный, каштан конский и тополь пирамидальный; наименьшим - ель обыкновенная, сумах пушистый, слива растопыренная и рябина промежуточная. Сделано заключение как о перспективности отдельных деревьев и обратимости патологических процессов, так и о необходимости вырубки сухостойных и отмирающих деревьев.
Ключевые слова
В статье рассмотрено и проанализировано эффективное развитие управления инвестиционной деятельностью промышленных предприятий в условиях формирования вертикально интегрированных структур. Вертикальная интеграция - метод, которым компания создает (интегрирует) свои собственные входные этапы технологической цепочки или выходные, ее этапы. Вертикальная интеграция представляет собой сочетание технологически самостоятельных производственных, распределительных, сбытовых и других экономических процессов в рамках единой компании. По существу, она означает использование компанией для решения своих экономических задач внутренних хозяйственных операций и административных процессов вместо рыночных транзакций. К примеру, компания может организовать собственную систему сбыта вместо заключения контракта на рыночных условиях с обслуживающей ее внешней сбытовой организацией или начать добычу сырья, перерабатываемого ею в конечный продукт, вместо заключения контракта с добывающим предприятием на его поставку. Вертикальная интеграция имеет существенные базовые выгоды и издержки, которые должны быть учтены для принятия любого решения, но значимость которых зависит от конкретного промышленного предприятия. Это относится к интеграции как последующих, так и предшествующих стадий производства с учетом необходимых изменений в будущем. Целесообразность вертикальной интеграции зависит, прежде всего, от объема продукции или услуг, который фирма закупает у соседнего звена в производственной цепи или продает ему, в сравнении с оптимальным размером производственной мощности в этом звене. Инеграция может быть полной и узкой. При полной объединяются все входы или выходы. Примером узкой является покупка компанией части входящих элементов и производство остальных собственными силами. Компании, использующие вертикальную интеграцию, обычно мотивирует ее желанием усилить конкурентную позицию своего ключевого исходного бизнеса. Этому должны способствовать: - экономия в издержках; - отход от рыночной стоимости в интегрируемых производствах; - улучшение контроля качества; - защита собственной технологии.
Ключевые слова
В статье рассматриваются методические вопросы оценки эффективности ускорения доставки мебели как торгового груза и потерь в сфере реализации готовой продукции мебельных предприятий по вине транспорта. В условиях стабильного спроса на мебель ускорение ее доставки до конечного потребителя в стоимостном выражении эквивалентно объему реализации продукции за период времени, равный сроку сокращения доставки. В результате возникает дополнительный эффект, который материализуется в сфере реализации. В то же время доставка мебели как дорогостоящего груза требует дополнительных затрат, связанных с выполнением экспедиционных операций, применением специализированных автомобилей и т.п. Указанные затраты уменьшают эффект от ускорения доставки мебели. В статье установлено, что экономический эффект применения подобных способов доставки готовой продукции формируется главным образом в сфере реализации готовой продукции за счет уменьшения потерь по вине транспорта. Автором предлагается методический подход к определению потерь, которые несут мебельные предприятия в связи повреждением мебели в пути и с несвоевременной отгрузкой готовой продукции. Делается вывод о том, что учет дополнительных затрат в общую сумму затрат позволит дать более глубокую оценку экономической эффективности организации его использования при доставке мебели потребителям.
Ключевые слова
В статье определяются признаки философской поэзии, анализируются лесные мотивы и элементы поэтического пантеизма в творчестве русских поэтов. Автор указывает, что следует различать поэтику «реального» леса и тексты, где лес служит лишь глубинной метафорой, «лесным» кодом «нелесного» сообщения. Это «лесное» как некая стихия и даже точнее - принцип этой стихии, присутствующий и в лесу и вне его, прежде всего в человеческой жизни. В статье анализируются те лесные сюжеты, которые отличаются всеобщностью, обращаются к вечным субстанциальным началам жизни. В творчестве Баратынского лес выступает как символ преемственности поколений, зримого, полного жизни посыла от настоящего к будущему. Лесные образы представлены в одном из самых глубоких и философичных стихотворений А.С. Пушкина «И вновь я посетил…». Спасение человека от погибели и забытья поэт видит в продолжении рода. В другом стихотворении с лесной темой «Брожу ли я...» показан философский конфликт между вечной природой и смертным человеком. Природа выступает здесь как идеал красоты и гармонии. Она вечна в собственной красе, потому что в ней все время происходит естественный круговорот жизни и смерти. Языческая подоснова восприятия природы художником выступает в сказочной или романтической трактовке мира. В статье делается вывод, что пантеизм - естественная философия поэтов, их поэтическая вера. Связанные с лесной темой пантеистические мотивы присутствуют в одном из самых известных стихотворений поэта М.Ю. Лермонтов «Когда волнуется желтеющая нива…». «Крестьянские поэты» С. Есенин и Н. Клюев в своем восприятии леса сочетали языческие и христианские верования. Лес для них неотъемлемая часть духовного мира человека, и поэтому зачастую воспринимался как церковь, как место покаяния и молитв. Лес, делает вывод автор, в философской поэзии выступает как духовный абсолют, заостряющий и, вместе с тем, снимающий трагедию несовершенства человека: в молитве, в любви к природе человек находит ответ на вечные вопросы бытия.