Выбор транспортных агрегатов для технологических процессов береговой сплотки леса

ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ БЕРЕГОВОЙ СПЛОТКИ ЛЕСА

А. А. КАМУСИН, профессор, зав. кафедрой транспорта леса МГУЛа,

С.Ю. М ИХ АЙ ЛЕ НК О, аспирант кафедры

Процесс береговой сплотки заключается в общем случае в выполнении комплекса технологических и переместительных операций. Состав операций и последовательность их выполнения определяют природнопроизводственные условия конкретного берегового склада. Однако во всех случаях удельный вес переместительных операций в общей продолжительности цикла сплотки леса и транспортировки пучка к месту укладки (в плот, штабель, судно) или сброски на воду весьма значителен. Поэтому эффективность работ по береговой сплотке во многом определяется правильным выбором подъемно-транспортного оборудования.

В настоящее время установились два основных направления, базирующиеся на применении принципиально различных технических средств для выполнения переместительных операций, а именно:

- мобильные машины (транспортные, сплоточно-транспортные и сплоточно-транс-портно-штабелевочные агрегаты);

- грузоподъемные машины в комплексе с различным вспомогательным оборудованием.

Первое направление уже получило широкое распространения. К настоящему времени это направление располагает большой группой механизмов (ЛТ-185А, ЛТ-159,

ЛТ-84А, ЛР-166 и др.), а также современными и более совершенными агрегатами. Все они создавались по принципу агрегатирования базовой тяговой машины (трактора или автомобиля) со специальным прицепом или полуприцепом (санного или колесного типа) для работы в навигационный и зимний периоды.

Второе направление развито на принципе использования грузоподъемного оборудования на береговых складах круглогодового действия.

Большое разнообразие природнопроизводственных условий работы береговых складов затрудняют определение оптимального набора механизмов с учетом конкретных условий. К числу задач оптимизации, которые необходимо решать при выборе оборудования для переместительных операций с береговой сплоткой древесины, могут быть отнесены следующие:

1. Тип оборудования (мобильные агрегаты, краны, грузоподъемные машины в комплексе с другим механизмами).

2. Агрегаты с требуемыми функциональными возможностями (транспортный, сплоточно-транспортный или сплоточно-транспортно-штабелевочный агрегат).

3. База агрегата (колесная или гусеничная и др.).

Некоторые из этих задач частично решаются путем логического анализа условий работы склада и функциональных возможностей оборудования.

Однако при таком анализе невозможно учесть динамику процесса, влияние предшествующих и последующих операций и еще целый ряд важных факторов. Для создания оптимальной производственной системы необходимо знать ее количественные и качественные закономерности, которые могут быть получены только в результате математического моделирования.

При моделировании процессов береговой сплотки леса все элементарные операции по характеру их воздействия на предмет труда были сведены к двум комплексным операциям или фазам, условно обозначенным как технологическая и транспортная. Каждая комплексная операция заключается в последовательном выполнении элементарных операций, имеющих единую цель и предназначенных для осуществления более или менее самостоятельной части процесса. В ходе выполнения технологической фазы изменяется структура, форма и размеры пакета лесоматериалов, и в результате получается готовая сплоточная единица - пучок. К транспортной фазе отнесены операции по захвату готового пучка, транспортировке его к месту укладки или сброски на воду и холостой ход транспортного средства.

Выявление комплексных операций позволило в значительной степени упро-

стить структуру процесса береговой сплотки. Все возможные варианты построения процесса были сведены к двум формализованным схемам, совмещенной и раздельной При совмещенной схеме все операции по сплотке и транспортировке пучков выполняют механизмами одного типа - сплоточнотранспортными агрегатами; при раздельной же схеме сплоточный механизм выполняет технологические операции, а транспортный агрегат отвозит готовые пучки.

Для формализованных схем методами исследования операции можно получить аналитические зависимости показателей качества функционирования процесса от его основных параметров, которые позволят решить конкретные задачи оптимизации, в том числе и задачи оптимизации выбора оборудования для переместительных операций.

В соответствии с выбранной методикой, критерием оптимальности приняты затраты, связанные с работой и простоями всех элементов рассматриваемой производственной системы, поэтому практические рекомендации по использованию результатов математического моделирования могут быть получены только путем техникоэкономических расчетов. Причем большое разнообразие природно-производственных условий не позволяют дать такие рекомендации однозначно. В этих условиях целесообразно определить границы эффективного применения того или иного оборудования.

Последовательность решения задач оптимизации по выбору оборудования для переместительных операций на примере определения границ оптимального применения агрегатов на гусеничной и колесной базе заключается в следующем.

В условиях увеличивающихся расстояний транспортировки пучков особенно остро встает проблема повышения скоростей движения сплоточно-транспортных агрегатов и транспортных агрегатов, так как время на перемещение пучка и обратный ход агрегатов начинает доминировать в общей продолжительности цикла. Гусеничные агрегаты в силу своих конструктивных особенностей не могут обеспечить существенного увеличения скорости, поэтому при определенном расстоянии транспортировки пучков их применение становится неэффективным. Агрегаты на колесной базе обладают гораздо большими возможностями в отношении скоростей движения. Однако они, как правило, дороже гусеничных машин и имеют более низкую проходимость.

Поэтому задача определения зон оптимального (по расстоянию транспортировки пучков и объемам сплотки на складе) применения агрегатов на гусеничной и колесной базе требует решения и необходимости разработки алгоритма.

Таким образом, для решения этой задачи необходимо разработать алгоритм. В качестве исходных данных можно использовать технические и эксплуатационные характеристики серийного и перспективного оборудования. С учетом условий поставленной задачи, за варьируемые переменные можно принять расстояние транспортировки пучков и сменный объем сплоточных работ (от него легко перейти и к годовому грузообороту склада).

При решении задачи фиксированные значения сменной производительности поточной линии ц./, позволят определить значения критерия оптимальности

X (мО -/(/) и З'Ьи) = ./(/), где Зг, Зк - затраты при использовании агрегатов соответственно на гусеничной и колесной базе; / - расстояние транспортировки пучков.

По результатам расчетов строят графики зависимостей. Совокупность точек, полученных при различных значениях параметров, определяют границу зон оптимального применения агрегатов на гусеничной или колесной базе.

Аналогично можно решать и другие задачи оптимизации выбора оборудования для переместительных операций по береговой сплотке. Для этого требуется дополнительные исследования и фактические материалы по лесопромышленным предприятиям с береговой сплоткой леса.