Рассмотрено изменение параметров влажного воздуха в парогазовой среде, заполняющей область под влагоизолирующим колпаком, применительно к процессу адсорбционно-контактной сушки капиллярно-пористых материалов. Через проницаемые границы негерметичного объема, заполненного влажным воздухом, поступает однофазная двухкомпонентная смесь, динамика расхода и энергия которой должны определяться из решения сопряженной задачи. Через зону неполного контакта колпака и плиты, на которую он опирается, осуществляется отток или приток паровоздушной смеси в сушильную камеру, где давление среды равно атмосферному. Уравнения материального и теплового баланса парогазовой смеси записаны в предположении, что вода, пар и воздух находятся в термодинамическом равновесии; пар и воздух равномерно распределены по всему объему; вода полностью отсепарирована от газовой фазы; для газовых смесей справедлив закон Дальтона. Математическая модель для усредненных по объему параметров включает уравнения баланса массы жидкой фазы, паровой и газовой компоненты, а также уравнение для температуры смеси, полученное на основе 2-го закона термодинамики. Обыкновенные дифференциальные уравнения дополнены системой начальных условий. Задача приведена к безразмерному виду. Выделено четыре безразмерных критерия определяющих особенности теплового процесса в исследуемом объеме смеси – число Пекле, и три числа Нуссельта с коэффициентами теплоотдачи к сушильному агенту через влагоизолирующий колпак, а также к капиллярно-пористым материалам с разными структурными характеристиками. Представлен пример расчета модельной задачи, иллюстрирующий возможность определения параметров парогазовой смеси под влагоизолирующим колпаком и применения предложенных уравнений в более общей модели адсорбционно-контактной сушки, например, керамического кирпича.
Лесотехнический журнал
2012. — Выпуск 4
Содержание:
В производстве фанеры в настоящее время широкое применение находят наполнители, применение которых необходимо при использовании синтетических карбамидоформальдегидных (КФС) и финолформальдегидных смол (ФФС), имеющих низкую вязкость, особенно при использовании березового шпона. Использование наполнителя позволяет, в первую очередь, снизить излишнее проникновение клея в древесину, а во вторую, повысить прочностные свойства клеевого шва. В цехах по производству фанеры скапливается достаточно большое количество шлифовальной пыли, которая является отходом производства и источником загрязнения окружающей среды. Ее использование в настоящее время ограничено, и поэтому изучение дополнительных возможностей использования шлифовальной пыли, в частности, в качестве наполнителя КФС в производстве березовой фанеры является актуальной задачей. В статье рассматривается изучение дополнительных возможностей использования шлифовальной березовой пыли в качестве наполнителя КФС в производстве березовой фанеры. Установлено, что введение в малотоксичную невакуумированную смолу КФ-Н-66Ф низкой вязкости шлифовальной березовой пыли, проходящей через сито 0,25 в количестве 3-4 %, обеспечивает повышение прочности склеивания на 39 %. Причем, с уменьшением размера частиц снижались оптимальные доли наполнителя, а прочность склеивания возрастала. Так, для фракции, прошедшей через сито 0,18 прочность склеивания возрастала на 35 %, для фракции, проходящей через сито 0,125 соответственно на 63 %. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения шлифовальной пыли, полученной при шлифовании березовой фанеры в качестве наполнителя для карбамидоформальдегидных смол.
Ключевые слова
Научная статья посвящена определению размерно-качественных характеристик древостоев в насаждении. При решении задач математического моделирования растущих деревьев на момент проведения рубок ухода помимо основных таксационных показателей, таких как средняя высота, средний диаметр, число стволов на 1 га, необходимо определить важнейшие параметры древесных стволов при поперечном раскрое и получении определенных сортиментов. В процессе лесовыращивания и проведения систематических рубок ухода для ускоренного получения технически ценной древесины при поперечном раскрое древесных стволов, самой распространенной математической моделью диаметра является уравнение образующей. Было установлено, что аппроксимация в виде полинома 4-й степени обладает малой ошибкой, при этом увеличение степени в данной математической модели существенно не уменьшает ошибку модели. В научной статье представлены адекватные математические модели зависимости диаметра от высоты дерева, абсолютная и относительная среднеквадратическая ошибка, общая усредненная относительная погрешность измерений. По уравнению образующей можно узнать текущий диаметр ствола на всем его протяжении и объем ствола. Зная вышеперечисленные параметры можно осуществлять отбор худших, угнетенных деревьев при рубках ухода и моделировать раскрой вырубаемых стволов на сортименты. На сегодняшнем этапе развития компьютерной техники необходимо создание автоматизированного комплекса проектирования всех этапов выращивания лесов, начиная с посади семян в лесных питомниках и заканчивая получением готовой продукции лесопиления с определением размерно-качественных характеристик древостоев. При этом процесс выращивания древесины должен быть экономически выгодным и не нарушать экологического состояния лесов.
Ключевые слова
Рассматривается технологический прием получения клееной древесины с клеевыми соединениями повышенной прочности путем обработки применяемых клеев в постоянном магнитном поле. Исследуется влияние на прочность клеевых соединений древесины температуры и времени воздействие на клей магнитным полем. Экспериментально установлено для клеев марок КФЖ и Supraterm 436, что максимальное значение предела прочности клеевого соединения на скалывание вдоль волокон древесины дуба имеет место при комнатной температуре порядка 23°С. Увеличение или уменьшение температуры обрабатываемого или необрабатываемого клея сопровождается снижением прочности. Этот эффект объясняется формированием внутренних напряжений в клеевом шве, снижающих прочность соединений. При температуре выше 60°С предел прочности стабилизируется, что также объясняется характером формирования внутренних напряжений. Исследованиями также установлено, что на конечную прочность клеевых соединений оказывает влияние время воздействия на клей магнитным полем. Опытами установлено, что, начиная с 16 минут от начала обработки клея магнитным полем, прочность клеевого соединения стабилизируется. Снижение напряженности поля увеличивает время наступления стабилизации прочности. Это объясняется ростом энергии активизации процесса отверждения клея. Графически и аналитически показано, что с увеличением времени выдержки в магнитном поле клея прочность соединения выходит на постоянное значение, поэтому для повышения производительности при сохранении высоких качественных показателей готовой продукции из клееной древесины достаточно выдерживать клей в магнитном поле в пределах 16 минут.
Ключевые слова
В условиях позаказного проектирования и производства изделий, помимо CAE-подсистемы, применяемой в составе конструкторской САПР, целесообразно использовать специализированный программный модуль для оценки прочности и устойчивости мебельных конструкций при автоматизированном приеме индивидуальных заказов на изготовление корпусной мебели. Данный модуль должен входить в состав подсистемы реинжиниринга изделий корпусной мебели. В статье рассмотрены основные функции модуля автоматизированного расчета прочности, предназначенного для включения в состав подсистемы реинжиниринга изделий корпусной мебели. Приведены укрупненные структурные схемы алгоритмов расчета прочности в случае изменения габаритных размеров прототипного изделия и изменения используемых при его изготовлении конструкционных материалов. Алгоритм расчета прочностных характеристик для элементов изделия корпусной мебели на стадии реинжиниринга должен включать ряд последовательных проверок, позволяющих: 1) идентифицировать конструктивные элементы изделия, для которых необходимо произвести оценку прочности при изменении габаритных размеров изделия; 2) сравнить рассчитанные предельные значения прочностных характеристик со значениями, рассчитанными на этапе инжиниринга мебельного изделия, а при их отсутствии - с номинальными табличными значениями для соответствующих элементов изделия; 3) выдать рекомендации для дизайнера по внесению изменений в конструкцию изделия, обеспечивающих усиление конструкции при необходимости; 4) сформировать рекомендации для потребителя по нагружению изделия с целью включения их в качестве дополнения к инструкции (руководству) по эксплуатации мебельного изделия. Предлагается применять упрощенные расчетные схемы, основанные на математических аналитических соотношениях, полученных отечественными и зарубежными исследователями, для каждого из основных элементов изделия корпусной мебели. Разработанные алгоритмы использованы при создании модуля автоматизированного расчета прочности изделий для подсистемы реинжиниринга корпусной мебели.
Ключевые слова
Дубравные биогеоценозы с семенными древостоями естественного происхождения имеют признанные преимущества по биологической устойчивости, долголетию, экологической эффективности и другим полезным лесу и человеку свойствам. Однако в настоящее время значительная часть дубрав имеет порослевое происхождение высоких генераций с неудовлетворительной продуктивностью и санитарным состоянием. Проблема восстановления семенных дубрав сегодня имеет особую остроту. Настоящая работа посвящена изучению семенного возобновления дуба черешчатого в условиях Хоперского государственного природного заповедника. Возобновление изучалось в нагорных (эдатопы Д 2 и С 3), пойменных (эдатопы Д 3, Е 2 и Е 3) и тальвежных (эдатопы Д 3Т и Д 2Т) дубравах. Изучалось влияние густоты, видового состава напочвенного покрова и микрорельефа на состояние естественного возобновления древостоев. Исследованиями установлено следующее: 1. Возобновление может быть оценено как удовлетворительное только в эдатопе Д 3П ежевично-ландышевой дубравы. В остальных исследованных типах леса возобновление плохое. 2. Большая часть дубового подроста представлена всходами, самосевом и подростом высотой до 0,5 м. 3. В пойменных дубравах существенное влияние на состояние естественного возобновления оказывает густота подлеска и видовой состав живого напочвенного покрова. 4. В среднем породный состав возобновления в пойменных дубравах – 8Д1Вз1Ос, а в нагорных дубравах – 6Д3Яс1Вз и в тальвежных дубравах – 5Д3Вз1Яс1Лп.
Ключевые слова
В некоторых случаях близость автотрассы вызывает массовое усыхание деревьев сосны, что особенно заметно в придорожной полосе, расположенной вдоль улицы Ломоносова (г. Воронеж) на участке от остановочной площадки «Учебно-опытное хозяйство ВГАУ» до пересечения с Московским проспектом (автотрасса М-4). Придорожная лесная полоса является частью лесных культур, массовая посадка которых производилась в зеленой зоне г. Воронеж в шестидесятые годы прошлого столетия. Возраст деревьев в настоящее время составляет 46 лет. Сеянцы при посадке размещались по схеме 1х1,5 м. Тип лесорастительных условий – В 2 (суборь свежая). В осенний период 2012 г. нами проведено обследование участка указанной лесной полосы. Целью работы было изучение особенностей влияния автотрассы на состояние деревьев, произрастающих вблизи дорожного полотна. Данная работа выполнена согласно плану лабораторных занятий при изучении дисциплины «Экологический мониторинг». На опытном участке лесной полосы длиной около 200 м проведен сплошной перечет деревьев с распределением их по ступеням толщины в 5 рядах, расположенных на различном расстоянии от дорожного полотна. Состояние деревьев оценивалось по степени усыхания их кроны. В качестве контрольного варианта использовался участок лесных культур сосны, произрастающих вдоль автотрассы М-4 (Ростов-Москва). Возраст деревьев, схема посадки, лесорастительные условия полностью идентичны опытному варианту. Расстояние между первым рядом деревьев и дорожным полотном составляет 28 м. Всего в контрольном и опытном вариантах было обследовано 852 дерева. Доля деревьев, имеющих максимальный диаметр ствола (ступень 36-40) более высока по сравнению с опытным вариантом (соответственно 12,8 и 1,1 %). В первом ряду опытного варианта, расстояние до которого от дорожного полотна составляет 3 м, живых сохранилось 6 %, полностью усохли 84 %; имеют признаки усыхания 10 %. Проявляется тенденция к уменьшению числа усохших полностью деревьев по мере удаления их от дороги. Так, в пятом ряду (15 м от автодороги) таких стволов 31 %. В настоящее время очевидных морфологических изменений вследствие влияния автотрассы на контрольный участок не выявлено. Следует проводить реконструкцию существующих придорожных хвойных насаждений путем введения в их состав лиственных пород, что повысит устойчивость к последствиям техногенного загрязнения и позволит снизить степень пожарной опасности.
Ключевые слова
В настоящей работе описывается новое средство для дендрохронологических измерений, основанное на использовании конформных сеток, позволяющее не только производить с их помощью подсчет равноудаленных колец, но и детектировать патологии морфологии, тератоморфозы, экологически и климатически обусловленные деформации, такие как: эксцентричность ствола, открытую и закрытую прорость, двойную сердцевину, наклон волокон - косослой, морозобой, трещины ствола - продукты усушки при хранении бревен. Данный подход применим как для оптических фотографий спилов, так и в термографии с картированием градиента и в радиоизотопных методах дендрохронографии, связанных с методами мэппинга распределений.
Ключевые слова
Проведены исследования таксационных показателей опытных культур сосны на пяти пробных площадях в свежей субори с различной густотой посадки. Предварительно изучено состояние вопроса по материалам публикация различных авторов. Г.Ф. Морозов, Э.Шобан, Г.И. Мотякин, А.Г. Гояль и многие другие исследователи рекомендовали более густые посадки сосны (около 20 тыс. шт. на 1 га), другие ученые считают оптимальной густоту 5-10 тыс. шт. на 1 га. Целью работы был выбор оптимальной густоты посадки для сосны обыкновенной на основе анализа таксационных показателей в исследуемых насаждениях. Было установлено значительное различие в запасах древостоев: самый большой при густоте 25 тыс. шт./га, самый маленький – 10 и 40 тыс.шт./га. Это справедливо и для общей фитомассы. Преимущество культур с густотой 25 и 14,5 тыс. шт./га подтверждают и данные по расчетам текущего и среднего изменений запасов, они показывают интенсивный рост данных культур. Сортиментная структура насаждений с густотой 14,5 и 25 тыс. шт./га отличается повышенным содержанием более крупных сортиментов. При этом наилучшая очищаемость стволов от сучьев наблюдается в культурах с густотой посадки 40 тыс. шт./га. Кроны здесь небольшие, приподнятые. Общий анализ данных, характеризующих продуктивность культур сосны с густотой посадки 10; 14,5; 25 и 40 тыс. шт./га в Перкинском лесничестве позволяет сделать вывод о лучшем в целом состоянии в возрасте 26 лет древостоя с первоначальной густотой посадки 14,5 тыс. шт./га. Об этом свидетельствуют: довольно высокий рост в высоту и по диаметру, меньшее количество отпада и лучшая сохранность, быстрое накопление суммы площадей сечений на 1 га, интенсивный прирост по объему и лучшее накопление общей древесной массы.
Ключевые слова
В статье представлены результаты экспериментальных исследований изменения структуры анатомических элементов древесины берёзы после воздействия пожара. Выявлены изменения в строении годичных слоев древесины березы под воздействием высокой температуры. Установлено, что после пожара происходит уменьшение ширины годичного слоя и формирование мелкослойной древесины. Установлено, что в древесине после пожара происходит разрушение внутренних стенок сосудов, образуя при этом крупные полости. Под воздействием высокой температуры происходит выкипание свободной влаги в полостях сосудов, что приводит к повышению избыточного давления паровоздушной смеси, которое способствует разрушению клеточных стенок в группах сосудов. Выявлено, что после пожара практически все анатомические элементы древесины березы окрашиваются в оранжевый цвет. Окраску древесина приобретает в результате деятельности карболовой кислоты (фенол), которая под воздействием высокой температуры заполняет полости сосудов, сердцевинных лучей, волокнистых трахеид и придает древесине характерный цвет.
Ключевые слова
В статье рассматриваются вопросы методики оценки эффективности организации лесопользования в ЛОГУП «Донской лесхоз». Основное внимание уделено эффективности использования древесной продукции от рубок ухода. В последние годы во всем мире наблюдается явное и динамичное изменение отношения людей к роли лесов на планете. Если раньше леса рассматривались исключительно как источник лесных ресурсов, имеющих рыночную стоимость (древесные и недревесные лесные ресурсы), то начиная с последнего десятилетия XX века стала рассматриваться экологическая и социальная роль лесов. Леса стали одним из основополагающих глобальных факторов обеспечения устойчивого развития человечества и экологической безопасности его жизнедеятельности. Усиливающееся антропогенное воздействие на леса, загрязнение окружающей среды, глобальные изменения климата и химического состава атмосферы привели к значительному сокращению и ухудшению состояния лесного покрова. В настоящее время площадь лесов на Земле составляет менее одной трети поверхности суши, достигнув минимального предела, при котором, однако, еще возможно устойчивое функционирование биосферы. Поэтому разработка мероприятий по эффективному использованию лесных ресурсов для предприятий лесного комплекса представляет собой актуальную для науки и практики задачу. Статья выполнена на материалах ЛОГУП «Донской лесхоз», период исследования составляет с 2009 по 2010 гг. Данная тема особенно актуальна в условиях малолесной зоны. Рубки ухода как средства формирования продуктивных насаждений играют важную роль в повышении эффективности лесопользования. Статья дает анализ рубок ухода в ЛОГУП «Донской лесхоз», затрат, структуру затрат и ценообразования за последние два года, приводятся предлагаемые мероприятия по повышению выхода древесной продукции от рубок ухода, приводится расчет экономической эффективности по совершенствованию рубок ухода в ЛОГУП «Донской лесхоз».
Ключевые слова
Предложен способ транспортного освоения лесосырьевых баз, предусматривающий проложение веток в границах своих зон тяготения под оптимальным углом к магистрали и со смещением от равновесного положения к пункту примыкания магистрали, проложение усов в частях зон тяготения веток, расположенных с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, к веткам под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, проложение усов в частях зон тяготения веток, расположенных со стороны пункта примыкания магистрали, к веткам под прямым углом или оптимальным углом, определяемым расчетом. Оптимальное смещение ветки от равновесного положения по направлению грузопотока по магистрали соответствует минимальным затратам на вывозку древесины по усам, ветке и магистрали. Изменение положения ветки приводит к изменению протяженности усов в частях зоны тяготения, а следовательно, и среднего расстояния вывозки по усам. Смещение ветки не изменяет ее параметров (длина, среднее расстояние вывозки, тип покрытия) и параметров зоны тяготения (запас древесины, ширина зоны тяготения), а, следовательно, величина затрат на вывозку древесины по ветке не изменяется в зависимости от величины ее смещения. Реализация указанного способа обеспечивает снижение энергоемкости вывозки лесоматериалов из лесосек. Способ может быть реализован при схемах транспортного освоения лесосырьевых баз: глубинной, с последовательным продвижением в лес, при схемах размещения путей в лесосырьевых базах: вильчатой, в елочку, комбинированной, с двумя расходящимися магистралями. При прокладке усов под прямым углом к ветке в части зоны ее тяготения, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, дополнительный пробег транспортных средств по ветке и дополнительная грузовая работа по ветке в пять раз больше, чем дополнительный пробег транспортных средств по усам и дополнительная грузовая работа по усам при прокладке усов к ветке под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали. Энергозатраты на вывозку лесоматериалов (расход топлива) прямо пропорциональны пробегу и грузовой работе, удельный расход топлива на единицу пробега и единицу грузовой работы для усов выше, чем для веток в 1,5…2 раза, а поэтому предлагаемый способ транспортного освоения лесосырьевых баз обеспечивает снижение энергозатрат на вывозку лесоматериалов в 2,5…3 раза из частей зон тяготения веток, расположенных с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы.
Ключевые слова
В статье рассмотрена проблема посадки на мель при плотовом сплаве леса, а именно рассмотрен вопрос повреждения. Так же произведен анализ причин посадки плота на мель, выделены наиболее распространенные варианты развития событий, при которых плот садится на мель. Рассмотрены различные способы снятия плота с мели. Для каждого из перечисленных способов представлены достоинства и недостатки, и произведен анализ их состоятельности в тех или иных условиях. Уделено внимание последствиям посадки плота на мель в процессе сплотки, а также при осуществлении операции снятия с мели. Среди возникающих последствий выделены экономические и экологические, наносящие значительный ущерб как окружающей среде, так и поставщику лесоматериалов. Особое внимание уделено возникающей при снятии плота с мели экологической проблеме уничтожения больших площадей водорослей и нарушения естественного руслового режима реки, в связи с чем наносится значительный ущерб не только фауне на значительных площадях водоема, но и повышается опасность обмеления. Для решения данной проблемы предложен метод и устройство для прохождения мелководных участков реки. Эффект, согласно которому предлагается проходить сложные участки реки, такие как мели, заключается в создании избыточного давления под донной частью плота. Таким образом, предлагаемый способ предполагает искусственное создание достаточного донного запаса при прохождении плотом мелководного участка или же снятия с мели данным способом. Способ не предполагает значительный размыв грунта и позволяет осуществление снятия плота с мели без сильного воздействия на экосистему водоема.
Ключевые слова
В статье рассмотрен перспективный способ борьбы с одной из наиболее острых проблем сохранения лесов России – лесными пожарами – способ тушения лесных пожаров при помощи грунта специальными грунтометательными машинами – ГТ-3 и АЛФ-10. Выявлены недостатки существующих лесопожарных агрегатов. С целью устранения выявленных недостатков представлена разработанная конструкция пожарного грунтомета-полосопроклады-вателя, который содержит раму, навесное устройство, рабочий орган с фрезой-метателем, привод, направляющий кожух, трансмиссию с предохранительным устройством, направляющего кожуха и редуктор-реверс. На раме агрегата впереди фрезы-метателя установлен механизм образования вала из разрыхленного грунта. Механизм образования вала из разрыхленного грунта выполнен в виде двух сферических дисков для вырезания почвенных пластов и сдвигания их к центру прохода агрегата, соединенных с рамой с возможностью изменения расстояния между ними и перестановки для работы по схеме «вразвал». Отличительной особенностью разработанной конструкции грунтометательной машины является образование вала из рыхлого грунта, что увеличивает количество подаваемого грунта для подавления огня и скорость поступательного движения агрегата, а также обеспечение эффективной работы в условиях не только легких, но и тяжелых почв, содержащих механические включения в виде корней. Конструкция представленной машины делает ее универсальной, являющейся одновременно грунтометателем и полосопрокладывателем, заменяющей два технологических агрегата и снижающей тем самым материалоемкость технологического процесса тушения пожара грунтом и прокладки противопожарных полос; увеличивает количество подаваемого грунта для тушения пожара, повышая эффективность в борьбе с огнем, а также поступательную скорость агрегата и, следовательно, его производительность.
Ключевые слова
При выращивании лесных культур в первые годы жизни необходимо проводить их осветление, то есть срезание поросли второстепенных пород. Для срезания применяются машины с роторными рабочими органами. С целью обоснования кинематических параметров таких машин нами разработана имитационная модель для двух роторов, работающих соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В модели учтены массовые характеристики ротора и цепи, характер разгона ротора, силы инерции, тяжести. Было установлено, что у ротора, работающего в горизонтальной плоскости, имеются синусоидальные колебания скорости звена цепи, которые возникают из-за действия сил инерций. С увеличением скорости амплитуда колебаний цепи уменьшается. У ротора, работающего в вертикальной плоскости, кроме сил инерций на звено цепи оказывает знакопеременное воздействие сила тяжести, что привело к двойной синусоиде. В начальном положении цепи под действием силы тяжести у обоих роторов свисают вниз. При вращении цепь под действием сил инерции занимает радиально положение. В случае ротора, работающего в вертикальной плоскости, так как цепи свисают в плоскости ротора, то значительного изменения положения цепи относительно плоскости ротора при его старте не происходит. В связи с действием силы инерций и сил тяжести переходный процесс продолжается большее время по сравнения с ротором, действующим в горизонтальной плоскости – 4 с вместо 2 с. Таким образом, разработанная имитационная модель позволяет определить характер переходного процесса при разгоне ротора.
Ключевые слова
Статья посвящена обоснованию новой конструкции двухотвального дискового корпуса плуга для основной обработки почвы на нераскорчеванных вырубках. Вспашка является энергоемкой операцией, качество проведения которой определяет затраты на все последующие операции по лесовосстановлению. Представленная статья содержит материалы анализа используемых в настоящее время для бороздной подготовки почвы на нераскорчеванных вырубках орудий. Перспективными орудиями на лесных площадях являются дисковые плуги, значительно превосходящие лемешные плуги в плане обеспечения достаточной проходимости на нераскорчеванных вырубках. В свою очередь, дисковые плуги ни при каких конструктивно-технологических параметрах не обеспечивают требуемого качества оборота и сохранности почвенного пласта. При этом торможение сферического диска повышает сохранность пласта, а установка на диск отвала лемешного типа обеспечивает полный оборот пласта. Предлагается конструкция двух отвального дискового корпуса плуга, сочетающая в себе достоинства как дисковых, так и лемешных плугов. Такой дисковый корпус плуга содержит заторможенный посредством фиксирующего механизма сферический диск, к которому жестко прикреплены два отвала. При движении дискового плуга заторможенный сферический диск подрезает почвенный пласт, который оборачивается и укладывается отвалом. При встрече с препятствием сферический диск растормаживается, орудие преодолевает встретившееся препятствие, путем перекатывания через него. Перекатившись, сферический диск тормозится фиксирующим механизмом. При этом установка двух отвалов позволяет повысить долговечность работы дискового корпуса и улучшить качество обработки почвы. Получены выражения, позволяющие обосновывать конструктивные параметры заторможенного дискового корпуса плуга, обеспечивающие требуемую проходимость на нераскорчеванных вырубках.
Ключевые слова
Постоянно увеличивающийся дефицит древесины хвойных и твердых лиственных пород перерабатываемой деревообрабатывающей промышленности приводит к освоению быстрорастущей древесины мягких лиственных пород, а в современных роботизированных деревообрабатывающих комплексах часто используется инструмент, неадаптированный к резанию такой древесины. Свойства древесины мягких лиственных пород оказывают непосредственное влияние на течение процесса резания. Имеющиеся конструкции круглых пил поперечной распиловки с прореженными зубьями дают значительное снижение мощности (до 50 % по расчетам), затрачиваемой на резание. Обзор аналитических исследований процесса пиления инструментом с твердосплавными пластинками указывает на отсутствие данных, связывающих шероховатость пиленой поверхности мягколиственной древесины с основными влияющими факторами процесса пиления и энергосберегающей конструкции инструмента. Для разработки экономичного дереворежущего инструмента необходимо увеличить его скоростные характеристики. В ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» на стадии разработки находятся новые дереворежущие инструменты для высокопроизводительной и качественной обработки мягколиственной древесины, так как существующие технические решения, повышающие работоспособность режущих инструментов, не оказывают практического влияния на качество пиленой поверхности и энергоемкость процесса резания. Создана гамма энергоэффективных инструментов с обоснованными геометрически, микрогеометрическими параметрами. Основными путями повышения стойкости дереворежущих инструментов является следующее: 1. Оптимизация геометрических параметров с целью снижения трения при резании. 2. Разработка конструкции дереворежущих инструментов с эффектом «самозаточки» в процессе резания.
Ключевые слова
Для проверки лабораторных исследований по равномерности распределения крупных лесных семян по дну посевной бороздки в полевых условиях разрабатываемый высевающий аппарат был установлен на одну из трёх посевных секций лесопитомниковой сеялки СПП-3Ш, после чего был произведен параллельный высев семян дуба и каштана новым (ширина выбросного окна 10 см) и серийным высевающим аппаратом (ширина выбросного окна 8 см) на контрольном участке в одинаковых условиях. После этого в течение месяца, с интервалом в двое суток, определялось количество всходов и высота сеянцев на участках засеянных новым и серийным высевающими аппаратами. После обработки полученных данных были построены графики, на которых отражена динамика появления всходов и высоты сеянцев с течением времени для семян дуба и каштана. Была произведена аппроксимация полученных зависимостей «ступенькообразной» («сигмоидальной») функцией для семян дуба и убывающей экспоненциальной зависимостью для семян каштана. Это позволило выявить эффект от использования нового высевающего аппарата в сравнении с серийным образцом. Таким образом, при использовании нового высевающего аппарата, установленного на сеялке СПП-ЗШ, при высеве крупных лесных семян увеличивается количество всходов на единицу длины приблизительно на 25 %, бурное появление всходов начинается раньше на 1-3 дня, высота всходов в среднем выше на 5-10 %, максимальная скорость роста сеянцев достигается на 1-2 дня раньше, обеспечивается густое и равномерное произрастание сеянцев.
Ключевые слова
Бизнес-инкубаторы, оказывающие старт-аперам широкий спектр услуг, необходимых на стадии становления собственного предприятия, являются одним из ключевых элементов инфраструктуры поддержки малого предпринимательства. За последние годы значительно возрос интерес к деятельности бизнес-инкубаторов, что свидетельствует об успешном выполнении ими своих задач и важности выполняемых функций. Наряду с множеством положительных примеров бизнес – инкубирования в России, следует отметить, что лесной сектор значительно уступает другим отраслям по следующим направлениям: проявлении инновационной активности, развитии предпринимательской среды, наличии квалификации и необходимых профессиональных знаний участников лесных отношений. Интеграция лесной науки, лесного образования и лесного предпринимательства при поддержке Рослесхоза поможет решить вышеуказанные проблемы. Предлагается создание лесного бизнес-инкубатора на базе ВГЛТА, что позволит: усилить вышеописанную интеграцию, способствуя коммерциализации результатов НИР и реализации актуальных задач; обеспечить рост доходов академии; более эффективно использовать кадровый, материальный и производственный потенциал на условиях платности; обеспечить рост профессионализма участников лесных отношений и развитие лесного предпринимательства в малолесной зоне ЦЧО, отличающихся спецификой организации лесопользования. Мероприятия по инициации лесного бизнес-инкубатора на базе ВГЛТА представлены тремя фазами, даны описания каждой фазы с приведением объемов затрат на четыре года. Сделан вывод о возможности инициации лесного бизнес-инкубатора на базе ВГЛТА при пересечении интересов лесного предпринимательства, науки и отраслевого образования.
Ключевые слова
Статья посвящена изучению фитоценозов техногенных ландшафтов, формирующихся в процессе самозарастания, которые являются результатом сложного взаимодействия зонально-климатических и конкретных экологических условий: чем они благоприятнее, тем ближе к зональному типу формирующиеся фитоценозы. Естественное облесение, рост и развитие травянистой и древесной растительности нарушенных территорий зависят в основном от климатических условий местности (физико-географического положения района), рельефа, состава и свойств горных пород, смеси пород на поверхности отвалов, по дну и откосам карьеров, гидрологического режима, возраста отвалов или выработок, размеров, конфигураций, высоты, а также от произрастания в прилегающей к месторождениям территорий древесной и травянистой растительности, которая служит источником семян для нарушенных земель. Выявлена приуроченность некоторых растений к определенным местообитаниям. Насаждения являются важными индикаторами условий произрастания, что характеризует условия лесопригодности. Обоснована необходимость учитывать потенциальную способность естественного зарастания древесных пород и кустарников при вовлечении техногенных земель КБР в продуктивное использование, формировать смешанные насаждения с вводом в их состав плодово-ягодных культур. Предлагается осуществлять реконструкцию и лесоводственные мероприятия в естественных насаждениях на нарушенных землях. Все вышеизложенное позволит продуктивнее использовать техногенные ландшафты в народном хозяйстве.
Ключевые слова
Добыча полезных ископаемых открытым способом неизбежно приводит к формированию антропогенно-нарушенных земель. На территории Курской, Белгородской, Воронежской областей размещаются крупнейшие в России предприятия по добыче и обогащению железной руды, гранита, огнеупорных глин. Вынесенные на дневную поверхность горные породы вскрыши в виде отвалов в совокупности составляют карьерно-отвальный ландшафт. Стратиграфическая колонка разрабатываемых карьеров в большинстве случаев представлена от 40 до 70 процентов меловыми и мергельными горными породами, наиболее трудно поддающимися лесной рекультивации. С этой целью для лесной рекультивации, прежде всего, на горно-техническом этапе посттехнической фазы необходимо формировать каркасную основу ландшафта – рельеф и корнеобитаемый слой поверхности отвала, приблизив его к биоэкологическим потребностям древесных пород и кустарников. В связи с этим изучается метод рекультивации нарушенных земель, который предусматривает формирование на выровненной поверхности мелового или мергельного отвала техноземов с использованием мелиоративного слоя из почвоподобных отложений. При создании лесных культур на нарушенных землях необходимо отдавать предпочтение смешанным насаждениям. В состав насаждений рекомендуется введение от 20 до 50 % кустарниковых. На мело-мергельных эмбриоземных почвах и техноземах, сформированных из мело-мергельной смеси с песчаными отложениями мощностью 15…20 см рекомендуются ландшафтно-озеленительные или противоэрозионные насаждения (сосна обыкновенная, береза повислая, акация белая, лиственница сибирская, пузыреплодник калинолистный). При формировании техноземов (смесь мело-мергеля с суглинком или гумусовой почвой) и эмбриоземов (песок, суглинок, гумусовая почва) наряду с созданием ландшафтно-озеленительных и противоэрозионных насаждений возможно выращивание насаждений общего хозяйственного назначения с целью получения древесины, а также лесопарковых насаждений (сосна обыкновенная, береза повислая, дуб черешчатый, тополь, ясень обыкновенный, лиственница сибирская, липа мелколиственная и др.).
Ключевые слова
Разработка полезных ископаемых открытым способом в районе Курской магнитной аномалии приводит к катастрофическому воздействию на окружающие ландшафты. Негативное воздействие на окружающие территории оказывают не только карьеры по добыче железистых карьеров, но и отвалы вскрышных пород различной формы, работа автотранспорта, взрывные работы, комплексы окомкования и брикетирования богатой руды, погрузочные и разгрузочные механизмы. В результате нарушения естественных ландшафтов требуется своевременное восстановление или по-другому – рекультивация. Биологическая рекультивация на отвалах и других категориях нарушенных территорий имеет ряд особенностей в связи с многообразием и специфичностью экологических условий. Выращивание лесных насаждений на техногенных ландшафтах связано с тяжелыми лесорастительными условиями субстратов, специфическим микроклиматом, активными эрозионными процессами и другими факторами, которые проявляются на нарушенных землях во много раз сильнее, чем на обычных зональных лесокультурных и, даже лесомелиоративных объектах. От правильного подбора ассортимента древесных пород и кустарников при лесоразведении на территории техногенных ландшафтов во многом зависит их устойчивость и, как следствие, мелиоративная роль, продуктивность и эстетическое значение. На отвалах КМА в опытно – производственных целях по различным схемам смешения созданы чистые и смешанные лесные культуры с применением максимального ассортимента древесных пород и кустарников. В результате длительного мониторинга за лесными культурами на нарушенных ландшафтах Лебединского ГОКа КМА выявлена некоторая закономерность в защитном лесоразведении на техногенных ландшафтах. Таксационные характеристики и состояние насаждений достоверно подтверждают перспективность отдельных пород для биологической рекультивации техногенных ландшафтов.
Ключевые слова
Широкомасштабное развитие добычи полезных ископаемых, ряда других областей народного хозяйства приводит к изъятию из сельскохозяйственного пользования и значительному уменьшению площадей плодородных земель. В связи с этим возникает проблема рекультивации бросовых и техногенных земель. На этапе биологической рекультивации предусматривается восстановление плодородия технически рекультивированных земель на основе комплекса агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление биоты. Одной из важных задач биологической рекультивации является восстановление структуры, физических, агрохимических, физико-химических и других свойств нанесенной почвы, ее гомогенности. Для реализации данной задачи в практике биологической рекультивации применяются различные методы агролесомелиорации и орошения, мульчирование, внесение удобрений. Одним из наиболее перспективных методов оптимизации физических свойств техногенных почв, на сегодняшний день, является – применение биополимерных материалов. В данной работе рассматривается применение полиакриламида (ПАА) и латекса марки СКС-56 и СКС-50ПГ для закрепления различных субстратов. Основная цель работы – изучить влияние рабочей смеси на улучшение качества травяного покрова из овсяницы луговой и эспарцета песчаного и повышение устойчивости субстратов (чернозема, суглинка, песка и меломергеля) к смыву. В статье приведены экспериментальные данные по выносу исследуемых субстратов для различных обработок почвы, а также по количеству и биомассе проростков овсяницы луговой и эспарцета песчаного на пробных площадках. Проанализирована общая стоимость применяемого метода по сравнению с другими методами закрепления субстратов. В заключительной части работы даны выводы и рекомендации.
Ключевые слова
Статья посвящена лесной рекультивации нарушенных земель КМА, для проведения которой на поверхность гидроотвалов возможно нанесение плодородного слоя, представляющего собой смесь почвы нескольких генетических горизонтов чернозема типичного, снятого и складированного в бурты в процессе разработки карьера. Мощность плодородного слоя может колебаться от 20 до 60 см и более. Одной из древесных пород, используемых при лесной рекультивации во многих регионах, является сосна обыкновенная как малотребовательная к почвенно-грунтовым условиям порода. Приживаемость и рост сосны зависят от комплекса экологических факторов, среди которых основными являются погодные условия вегетационного периода и запасы воды в субстратах. Влияют также сложение и физические свойства нанесенного слоя, абсолютная высота на различных частях отвала, экспозиция склонов и др. Одним из важных показателей интенсивности роста сосны в условиях отвально-карьерных ландшафтов является темп увеличения прироста в течение сезона. В статье представлены результаты изучения показателей роста, в том числе и сезонного, сосны обыкновенной в возрасте от 3 до 36 лет, произрастающей на гидроотвале Березовый лог. Сосна, характеризуясь высокими биометрическими показателями, могла бы подойти для создания на отвалах насаждений хозяйственно ценных пород, но ее низкая сохранность говорит о том, что эта порода может успешно применяться для создания защитных насаждений на промышленных отвалах Курской магнитной аномалии.
Ключевые слова
В последнее время в степных ландшафтах Русской равнины отмечается прогрессивное нарастание степени гидроморфности природных экосистем, увеличение обводненности почвенной толщи в силу ряда причин антропогенного и природного характера. Систематически повторяющиеся периоды переувлажнения почв оказывают на их состояние глубокое воздействие. Цель настоящей работы – оценить влияние эколого-гидрологического состояния почв на их фосфатное состояние. Непосредственным объектом исследований послужили почвы НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева (Каменная степь) (Воронежская область, Таловский район). Изучался ряд почв катены, включающей чернозем обыкновенный, лугово-черноземную и черноземно-луговую почвы. Показано, что исследуемые почвы характеризуются относительно невысоким содержанием валового фосфора. При этом четко прослеживается накопление данного элемента в верхней части профиля. Меньшим содержанием валового фосфора в верхней части профиля отличаются гидроморфные почвы. Во всех исследуемых почвах более 70 % валового фосфора представлено фосфатами невыветрившихся минералов. Среди активных форм минеральных фосфатов основная доля приходится на фосфаты кальция, из которых преобладают высокоосновные фосфаты кальция типа апатита. В полугидроморфных условиях отмечается увеличение абсолютного содержания более растворимых фосфатов кальция, что положительно сказывается на уровне обеспеченности фосфором растений лугово-черноземных почв. Максимальным значением емкости поглощения фосфатов в верхней части профиля характеризуется гидроморфная почва. Обеспеченность почв катены подвижными формами фосфатов оценивается как средняя. При этом уровень гидроморфизма отражается на количестве подвижных соединений фосфора. Среди исследованных почв наибольшим количеством подвижных фосфатов отличаются полугидроморфные, а наименьшим – гидроморфные.
Ключевые слова
Поражаемость лесных и городских насаждений контролируется одновременно как экологическими, так и генетическими факторами. Соответственно этому стратегия защиты насаждений должна строиться на регуляции экологических и генетических составляющих. Цель данной работы – обоснование эколого-генетической стратегии защиты леса и городских насаждений в условиях Среднерусского лесостепного региона. Естественный отбор в популяциях древесных растений в современных условиях ведёт обычно к смене пород и снижению ценности насаждений. Основным фактором этого процесса является негативный эффект жизнедеятельности патогенных грибов и насекомых. Репродуктивный потенциал патогенных организмов несравненно выше репродукционного потенциала перекрёстно опыляющихся древесных растений. Для сохранения здоровья, выживаемости насаждений необходим искусственный отбор на биорезистентность. Искусственный отбор на биорезистентность в популяциях древесных растений позволяет улучшить генетическую составляющую насаждений. В современных условиях рекомендуется массовый отбор на биорезистентность. Вероятность эффективного массового отбора ( Р ) определяется вкладом генотипической дисперсии ( ) в его общую (генотипическую) дисперсию ( ): . Групповое (мозаичное) размещение древесных и кустарниковых растений характерно для естественных насаждений, оно должно быть сохранено и в искусственно создаваемых насаждениях. Лесная среда, близкая к естественной, при групповом размещении формируется уже в ювенильной стадии их развития растений и с возрастом эта тенденция усиливается. В пространстве между группами развиваются, не конкурируя с основными лесообразующими породами, многие виды других растений, формируя устойчивое биоразнообразие, значительно способствуя устойчивому развитию насаждений. Таким образом, естественный отбор древесных и кустарниковых растений в современных условиях ведёт к деградации насаждений. Для улучшения здоровья, качества и экологической значимости леса и городских насаждений рекомендуется эколого-генетическая стратегия их защиты.
Ключевые слова
Воронеж является столицей Центрального-Черноземья и располагает всеми видами озелененных территорий. Самым крупным объектом озеленения г. Воронежа является ЦПКиО. Открытие ЦПКиО состоялось 7 июля 1929 г. ЦПКиО расположен в северной части города и занимает сложную балочную систему. Вся балочная система окружена городскими постройками. Общая площадь парка составляет 107,3 га, из них 55,4 га – площадь охранной зоны по всему периметру парка. Почвенный покров парка достаточно разнообразен. Почвы черноземного типа расположены в северо-западной части парка. Большая часть парка занята серыми лесными почвами. Оцениваются показатели таксационной характеристики насаждений парка, оптимальное соотношение типов ландшафтов по обеспечению комфортных условий отдыха, улучшению санитарно-гигиенических и эстетических показателей. Все признаки ландшафта оценивались в целях определения характера и объема мероприятий на предмет их улучшения. В приведенной таблице характеризуются основные функциональные зоны парков России: тихого отдыха, культурно-массовых мероприятий, культурно-просветительских учреждений, отдыха детей, физкультурно-оздоровительная, хозяйственная зоны. Указана площадь каждой зоны (в %), распределение посетителей по зонам (в %), норма площади на одного посетителя (м 2). Прогнозные предложения о развитии результатов: «Проект озеленения и благоустройства территории ЦПКиО г. Воронежа» можно рассматривать как составную часть комплексного озеленения и благоустройства региона. Представлен разбивочный чертеж территории участка ЦПКиО. Стоимость работ по озеленению и благоустройству территории участка ЦПКиО г. Воронежа представлена в таблице. Рассмотрены такие показатели, как стоимость основных материалов, фонд оплаты труда, накладные расходы, плановые накопления, представлены стоимость выполнения проекта составляет и общая стоимость проекта.
Ключевые слова
Рекреационное использование лесов с одной стороны приносит пользу городскому населению, с другой приводит к негативным изменениям в лесах. В интенсивно посещаемых рекреационных лесах происходят определенные сдвиги в лесных экосистемах, повреждается растительность, нарушается возобновление лесообразующих пород, уничтожается почва. Пригородные леса города Воронеж подвергаются все возрастающему рекреационному воздействию. Целью работы явилось изучение влияния рекреационных нагрузок на фитоценоз и проектирование природоохранных мероприятий. Исследование было проведено в лесах Правобережного лесничества. Получены новые данные о влиянии рекреационных нагрузок на различные компоненты лесных фитоценозов сосны обыкновенной в условиях В 2, Проведено маршрутное обследование с определением показателей рекреационных нагрузок, планировочно-эстетической ценности насаждений, типов ландшафтов. Заложено 5 пробных площадей по стадиям дигрессий, на которых детально изучено состояние древостоя, подроста, подлеска, напочвенного покрова. Основными видами рекреации на обследуемой территории являются прогулочно-однодневная, спортивно-массовые мероприятия и кемпинговая. В последнее время на обследуемой территории снизился показатель рекреационной активности по таким видам отдыха как длительный отдых на берегу Воронежского водохранилища, сбор грибов и ягод. Одновременно наблюдается резкий рост показателя рекреационной активности по таким видам отдыха как пешие и лыжные прогулки, катание на велосипедах, спортивно-массовые мероприятия. По результатам маршрутного обследования установлено, что в зоне интенсивной рекреации наибольшую долю занимают насаждения второй стадией дигрессии – 31 % и первой стадии – 23 %, которые представляют собой не нарушенный или незначительно нарушенный древостой с подростом и густым подлеском, с напочвенным покровом из лесных видов. Преобладающим типом ландшафта является закрытый ландшафт горизонтальной сомкнутости (63 %) На долю закрытого ландшафта вертикальной сомкнутости приходится 30 %, полуоткрытого ландшафта с равномерным размещением – 5 %, полуоткрытого с куртинным размещением – 2 %. Напочвенный покров наиболее чутко реагирует на рекреационное воздействие. С ростом стадии дигрессии снижается количество лесных видов и возрастает количество сорных видов. Древостой является более устойчивым компонентом леса к рекреационной нагрузке. По мере увеличения степени дигрессии снижается полнота древостоя, так как увеличивается количество ослабленных, больных и усыхающих деревьев. С целью оздоровления лесов, улучшения состояния, создания условий для отдыха необходимо своевременно удалять из насаждений сухостойные, отмирающие, поврежденные вредителями и болезнями деревья, и провести работы по благоустройству территории.
Ключевые слова
Целью работы ставилось изучение изменчивости митотической активности тканей сосны обыкновенной в различных зонах, в том числе и в зоне отчуждения, ЧАЭС Южного Нечерноземья РФ. Пробные площади (ПП) располагаются на территории Южного Нечерноземья с разным уровнем радиоактивного загрязнения. Вычислялся митотический индекс (МИ) и определялась относительная продолжительность фаз митоза с учетом количества клеток, находящихся в определенной фазе митоза. Действие ионизирующего излучения увеличивает скорость деления клеток – растет МИ. Минимальное значение МИ (6,64 %) наблюдалось в контроле, в опытных вариантах, оно увеличено. Увеличение МЭД изменило продолжительность фаз митоза, т.е. количество клеток, находящихся в отдельных фазах. Не отмечено существенного влияния мощности экспозиционной дозы (МЭД) на количество клеток в стадии метафазы и анафазы. В целом, с увеличением МЭД растет темп деления клеток (МИ). Количество клеток, находящихся в стадии профазы, с ростом МЭД увеличивается, а телофазы уменьшается, кроме варианта с самой высокой МЭД. Радиационный фон не изменил продолжительность метафазы и анафазы. В стадии анафазы отмечены различные хромосомные аномалии: мосты, фрагменты, выходы хромосом вперед, их отставание, одновременный выход и отставание. Результаты эксперимента показали, что насаждения сосны обыкновенной испытывают существенное влияние хронического ионизирующего облучения: повышена митотическая активность клеток, увеличено количество клеток в профазе, количество анафаз с мостами, с выходом хромосом (при самой высокой МЭД), с отставанием и одновременным выходом и отставанием, не изменена продолжительность метафазы и анафазы, уменьшена – телофаза, в небольшом количестве отмечены анафазы с фрагментами.