| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 4 номера
за 2021 год
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА ЛЕСНЫХ ДОРОГ
Рассмотрены основные проблемы при организации строительного контроля лесных дорог путем использования современных информационных систем. В основе системы контроля качества рассматриваются основные положения об организации и функционировании дорожно-строительных лабораторий. А так, же система менеджмента-качества. Для лесных дорог, характерно использование материалов, которые работают в сложных природно-климатических условиях, поэтому оценка их физико-механических характеристик сопряжена с рядом трудностей. Что приводит к значительному удорожанию строительства лесных дорог. Несмотря на наличие значительного количества независимых дорожно-строительных лабораторий, задача строительного контроля дорожных покрытий лесных дорог, с приемлемыми эксплуатационными свойствами остается нерешенной. Таким образом, решить проблему позволит соответствующая методика по разработке требований к системе контроля качества строительства лесных дорог, что и определило цель настоящей работы. Целью исследований была разработка требований к информационной системе контроля качества строительства лесных дорог. В работе были решены следующие задачи: разработка требований к информационной системе контроля качества строительства лесных дорог; обоснование структуры информационной системы контроля качества. Результатами работы стало создание цифровой лабораторно-информационной системы. Выбраны основные показатели информационной системы контроля качества строительства дорог. Разработанная система качества имеет сложную блочно - функциональную структуры, позволяющей ей оперативно получать и обрабатывать информацию в реальном времени. Введение в структуру информационной системы контроля качества строительства блока «Формирования жизненного цикла лабораторной проб - цифрового двойника позволило целенаправленно получать дорожно-строительные материалы с заданными свойствами. Результаты создания информационной системы контроля качества могут быть рекомендованы для использования их в практике строительства лесных дорог расположенных в условиях Северного Урала.
Ключевые слова: лесные дороги, строительный контроль, информационная цифровая лаборатория.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АВТОНОМНЫХ МОБИЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСЕКИ И ЛЕСНОГО ТЕРМИНАЛА
В данной работе рассматриваются варианты схем энергетических установок для автономного энергообеспечения объектов лесозаготовки, таких как лесозаготовительные машины, трелевочные машины, оборудование лесных складов. В качестве топлива рассматривается топливная щепа из неиспользованных древесных остатков различных видов рубок естественной влажности. Представлен анализ вариантов технологических схем энергоустановок мощностью от нескольких сотен кВт до нескольких МВт. В статье предложены схемы энергоустановок на базе газогенераторов, твердотопливных теплогенераторов, газовых турбин открытого цикла, газовых турбин закрытого цикла и турбин органического цикла Ренкина. Рассмотренные схемы мобильных энергоустановок для работы в условиях лесосеки учитывают особенности открытого размещения в условиях холодного климата и отсутствия технического водоснабжения.
Ключевые слова: автономное энергообеспечение; генераторный газ; топливная щепа; древесное топливо; газотурбинная установка; органический цикл Ренкина.
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОКРЫТИЙ ЛЕСНЫХ ДОРОГ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОБАВОК ИЗ ВСПУЧЕННОГО ВЕРМИКУЛИТА
Рассмотрены основные проблемы при строительстве асфальтобетонных покрытий лесных дорог путем использования современных дорожно-строительных материалов. Для лесных дорог, характерно использование материалов, которые способны обеспечить требуемые нормативные значения транспортно-эксплуатационного состояния. Обычные дорожно-строительные материалы не всегда способны обеспечить требуемые физико-механические характеристики покрытий в сложных природно-климатических условиях. Это вызывает значительные осложнения при строительстве лесных дорог. Несмотря на ряд проведенных экспериментальных исследований, задача строительства дорожных покрытий с приемлемыми эксплуатационными свойствами остается нерешенной. Таким образом, решить проблему позволит соответствующая технология строительства и методика подбора составов асфальтобетонных покрытий, с улучшенными транспортно-эксплуатационными характеристиками, с учетом природно-климатических условий эксплуатации, что и определило цель настоящей работы. Целью исследований была разработка была разработка требований к технологиям строительства покрытий лесных дорог с добавкой из вспученного вермикулита. В работе были решены следующие задачи: разработка требований к асфальтобетонам с добавкой из вспученного вермикулита для покрытий лесных дорог; обоснование технологий строительства покрытий лесных дорог с добавкой из вспученного вермикулита. Результатами работы было создание технологии получения асфальтобетонной смеси с добавкой из вспученного вермикулита фракции от 0,5 св. 1,0 мм. Рекомендуемый расход составил от 0,3 до 0,4 % масс. от битума. Выбран температурный режим укладки асфальтобетонной смеси, который составил от 110 до 120 °С, Учитывая достаточную адекватность опытно-экспериментальных исследований, результаты создания технологии получения и укладки асфальтобетонной смеси с добавкой из вспученного вермикулита могут быть рекомендованы для использования в практике строительства лесных дорог, расположенных в сложных природно-климатических условиях.
Ключевые слова: лесные дороги, асфальтобетонные дорожные покрытия, стабилизирующая добавка, вспученный вермикулит.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЛЕСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ НА БАЗЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОДХОДА
Основной целью статьи является разработка математической модели оценки эффективности планирования создания и развития лесной транспортной сети на базе комплексного подхода. Постановка цели обусловлена следующим обстоятельством, что, несмотря на актуальность проблемы обеспечения эффективного эколого-социо-экономического развития территорий лесного фонда и имеющиеся научные достижения в этой области, как в России, так и за рубежом, в научной базе пока накоплен незначительный объем исследований, рассматривающих лесотранспортные системы как один из основных факторов, который в современных условиях хозяйствования способствует достижению цели устойчивого развития лесных территорий. Комплексное рассмотрение эколого-экономической эффективности планирования создания и развития транспортной сети на территории лесного фонда в научной литературе присутствует лишь косвенно и носит локальный характер.
В представленной статье предложен подход, в соответствии с которым формируется качественный критерий эколого – экономической оценки эффективности транспортной сети на территории лесного фонда в аспекте достижение максимума всех потенциальных доходов от многоцелевого лесопользования в сопряжении с экологической составляющей государственного проекта. Такой подход позволяет выстроить оптимальный баланс между экономическими и экологическими показателями проекта создания и развития отмеченной сети на основе критерия комплексной эколого-экономической эффективности. При решении поставленных в статье задач применялись методы и приемы экономического анализа, финансовой математики, экономико-математического моделирования, аналитической геометрии.
Ключевые слова: многоцелевое лесопользование, лесные ресурсы, земли лесного фонда, эффективность планирования транспортной сети, комплексный подход.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПА ПОТОКАПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
Рассмотрена проблема повышения качества проектирования и сокращения сроков строительства дорожных покрытий автомобильных дорог. Отмечается, что существующие методы являются недостаточно корректными в случаях, когда исходные или промежуточные расчетные данные несут свойство неопределенностей различного вида. Проблема особенно актуальна в настоящее время, когда в стране реализуется Национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Для выполнения таких стратегических планов развития дорожной отрасли необходимы новые более совершенные методы проектирования, в которых используются современные достижения информационных технологий. Одной из ответственных проектных процедур является определение длины технологического участка дороги при строительстве для выполнения за рабочую смену. Эта величина называется темп потока и влияет на все технологические параметры при устройстве дорожных покрытий. В работе предложено решение проблемы на основе интеллектуальной нечеткой системы определения основной проектной характеристики дорожного покрытия – темпа потока, разработка которой и составила цель настоящей работы. В соответствии с целью были поставлены и решены следующие задачи: 1) постановка задачи в содержательном виде; 2) разработка структуры обобщенной модели интеллектуальной системы; 3) введение нечеткости в задачу и определение переменных задачи; 4) разработка базы правил для нечеткого вывода; 5) выполнение нечеткого вывода для промежуточного слоя нейронечеткой сети; 6) Выполнение нечеткого вывода для выходной переменной в системе Matlab; 7) Реализация в компьютерной программе в среде Simulink модели интеллектуальной системы Результатом исследований является разработанная интеллектуальная система для определения темпа потока при устройстве дорожного покрытия и программная реализация модели в среде Matlab. Практическое применение результатов предусмотрено для проектирования технологических параметров дорожных покрытий.
Ключевые слова: дорожное покрытие; темп потока за смену; интеллектуальная система; нечеткая система.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ФАНЕРЫ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ СКЛЕИВАНИЯ
В статье рассмотрены вопросы совершенствования технологии получения новых видов фанерной продукции с улучшенными эксплуатационными свойствами (внешним видом). Формирование поверхностного профиля на лицевой поверхности существенно улучшает декоративные свойства. Это позволяет применять фанеру из древесины с невыразительной текстурой в качестве отделочных материалов. Декоративный рисунок на лицевой поверхности создается при деформирующей обработке шпона в процессе его склеивания. Для исключения появления поверхностных разрывов и трещин проведено моделирование деформирующей обработки шпона в процессе склеивания фанеры с поверхностным рисунком. Теоретически установлена и экспериментально подтверждена физическая сущность деформирующей обработки шпона матрицей сложного профиля. Установлен механизм и характер взаимосвязанных явлений, сопровождающих процесс формирования рельефа на лицевой поверхности фанеры. Моделирование деформирующей обработки производилось методом конечных элементов с помощью плоской модели. На основе, результатов экспериментальных и теоретических исследований установлены геометрические размеры матрицы сложного профиля, применение которой исключает появление поверхностных разрывов и трещин. Доказано, что для обеспечения целостного рельефного рисунка на поверхности фанеры необходимо увеличивать радиус закругления кромок пресс-формы: при давлении 1,5 и 2 МПа пресс-форма должна иметь радиус закругления кромок не менее 2 мм. Предложенная модель также позволяет установить рациональные режимные параметры режима склеивания - температуру плит пресса, давление и длительность выдержки под давлением, при которых обеспечивается высокое качество лицевой поверхности изделий.
Ключевые слова: склеивание, фанера, матрица, деформирующая обработка, шпон, прочность, напряжения.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОГРАММНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ПАРТИИ ХВОЙНЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Проблема повышения точности и автоматизации учета круглых лесоматериалов, по-прежнему стоит достаточно остро. В отечественной и зарубежной практике используются различные ручные поштучные методы измерения объёма, как с учётом, так и без учёта коры. К ним относятся метод концевых сечений, метод серединного сечения, метод усечённого конуса. В то же время всё чаще используются автоматизированные методы, чаще всего секционный. Развиваются и групповые методы определения объёма. В дополнение к ручному штабельному методу в учётной практике используются весовые методы, построение 2-D и 3-D моделей на базе фотографической и лазерной съёмки. Однако весьма часто отсутствует нормативное регулирование вопросов учёта лесоматериалов: какой метод и когда применять, какие погрешности измерений допустимы, что делать с расхождениями и т.п. К настоящему времени разработаны пакеты прикладных программ, основанные на машинном зрении, которые позволяют существенно сократить трудоемкость операций по измерению объемов круглых лесоматериалов в плотном штабеле или на автолесовозе. В статье показано, что при программном определении объема хвойных лесоматериалов непосредственные оценки завышены по сравнению с контрольными. Распределение относительных отклонений оценок от контрольных значений не подчиняется нормальному закону распределения. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.
Ключевые слова: лесозаготовки, учет заготовленной древесины, круглые лесоматериалы, групповой учет, сортименты.
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКОКАЧЕСТВЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ МЯГКОЛИСТВЕННЫХ ПОРОД С ПОЛУЧЕНИЕМ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Разработана технология переработки низкокачественной древесины мягколиственных пород, предназначенных для производства композиционных материалов. Представлен анализ выбора в качестве исходного сырья древесины мягколиственных пород, а также метод предварительной модификации древесного наполнителя, для дальнейшего использования в производстве композиционного материала. Получены зависимости влияния процесса модификации древесного наполнителя на физико-механические свойства композиционного материала.
Ключевые слова: мягколиственные породы древесины, композиционный материал, древесный наполнитель, модификация древесного наполнителя, технология, прочность.
ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЛЕЕНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Данная работа посвящена изучению воздействия высокочастотной плазмы на поверхность древесных материалов с целью повышения адгезии связующих к древесине. Представлена технология проведения процесса низкотемературной плазменной обработки, приведены результаты исследования. Доказано влияние мощности и продолжительности ВЧ плазменной модификации. Выявлено, что при увеличении мощности и продолжительности ВЧ плазменной обработки смачиваемость поверхности образца увеличилась. Представлен сравнительный анализ глубины пропитки древесины пропитывающими веществами. Предложенная технология обработки древесины низкотемпературной ВЧ плазмой актуальна в производстве большепролетных клееных деревянных конструкций.
Ключевые слова: древесный материал, клееный материал, высокочастотная плазменная обработка, адгезия, смачиваемость, клеевой шов.
ИССЛЕДОВАНИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
Данное исследование посвящено оценке санитарно-гигиенических показателей биоразлагаемых материалов на основе лигноуглеводного (древесного) сырья, оценке возможного воздействия самих изделий и продуктов их деструкции на окружающую среду, а также сопоставление полученных результатов с торговым (коммерческим) биоразлагаемым материалом. Объектом исследования являются пластики без связующего (ПБС). При выполнении работы изучалось биоразложение материалов в окружающей среде, их деструкция с последующей эмиссией компонентов, которые могут оказывать неблагоприятные воздействие на экологические и санитарно-гигиенические показатели атмосферного воздуха, почвы и поверхностных и подземных водных объектов Оценка пластиков по санитарно-гигиеническим показателям осуществлялась по выделению формальдегида, по изменению pH почвы и воды.
Ключевые слова: пластик, древесные отходы, биоразложение, санитарно-гигиенические показатели.
КОНДЕНСАТОР СМЕШЕНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫХ ГАЗОВ
Переработка древесных отходов это перспективное и экономически выгодное направление современной экономики. Методов переработки отходов много, но не все они экономически обоснованы и безвредны для экологии. Одним из методов переработки сочетающим в себе два этих немаловажных фактора является кондуктивный пиролиз. Суть данного метода состоит в термолизе отходов без доступа кислорода, в результате чего образуются: уголь, дистиллят, газы. Круг применения угля очень широк, но его можно расширить, активировав его паром, тем самым раскрыв микропоры угля, значительно увеличивая его адсорбционные свойства. Дистиллят и газы при отделении от сухого остатка представляют собой смесь называемую пиролизными газами, доля этой смеси составляет 60% и более от массы перерабатываемого сырья. Чтобы газы и дистиллят стали высококачественным топливом их необходимо отделить друг от друга. Для сепарации газа от жидкости применяют конденсаторы паров. Применение стандартных нефтегазовых сепараторов для разделения пиролизных газов нецелесообразно, ввиду высокой смольности пиролизных газов. Для энерго- и ресурсосберегающей непрерывно действующей установки производства активированного угля предлагается сепаратор непрерывного действия, предназначенный для разделения пиролизных газов на фракционные составляющие: пиролизного дистиллята, неконденсирующегося горючего газа и воды. В статье представлена конструкция сепаратора, представлены новые элементы конструкции для оптимизации работы сепарационной установки разделения пиролизных газов, внедренной в конструкцию установки производства активированного древесного угля. Описан принцип работы сепаратора, дана схема его устройства с описанием принципа работы его отдельных конструктивных элементов. Дана методика расчета сепаратора, позволяющая определить геометрические параметры сепаратора.
Ключевые слова: древесные отходы, активированный уголь, термохимическое разложение, пиролизные газы, конденсация, эжекция.
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ С ПОВЫШЕННОЙ БИОСТОЙКОСТЬЮ
Получена серия образцов древесно-полимерных композитов с поливинилхлоридной полимерной матрицей и древесным наполнителем, предварительно обработанным препаратом Ултан. Расход препарата Ултан варьировался от 0 до 10 г на 100 г наполнителя. Была произведена оценка влияния расхода препарата Ултан на скорость биоразложения образцов ДПКт в активном грунте и их физико-механические свойства. Установлено, что использование препарата Ултан в качестве антисептика для обработки древесного наполнителя является эффективным способом снизить скорость биодеструкции ДПКт в грунте: при расходе 1 г препарата на 100 г наполнителя показатель потери массы образцами ДПКт за 120 суток выдержки в активном грунте уменьшился более чем в 8 раз. Дальнейшее увеличение расхода антисептика показало низкую эффективность. Введение препарата Ултан в состав древесного наполнителя для ДПКт в целом негативно влияет на большинство физико-механических свойств материала: наблюдается снижение показателей твердости, модуля упругости при сжатии, ударной вязкости, прочности при изгибе, рост плотности и водопоглощения. Влияния расхода препарата Ултан на температуру размягчения по Вика не выявлено. Для опытно-промышленной апробации может быть рекомендовано применение наполнителей, модифицированных препаратом Ултан в количестве, не превышающем 1 г антисептика на 100 г наполнителя.
Ключевые слова: древесно-полимерный композит, ДПК, биостойкость, препарат Ултан, экструзия, поливинилхлорид, активный грунт, потеря массы.
