Оптимизация раскряжевки сосновых и дубовых хлыстов при проведении проходных рубок

Лееосырьевые ресурсы являются разнообразными по возрасту, составу пород, условиям произрастания. Это позволяет полностью удовлетворять растущие потребности народного хозяйства в лесопро-дукции.

Директивами ХХУ1 съезда КПСС по одиннадцатой пятилетке предусматривается обеспечение дальнейшего развития лесозаготовительной промышленности, улучшение условий труда и быта на лесозаготовках, более полное использование лесосырьевых ресурсов в европейской части СССР, без ущерба для окружающей среды, значительное повышение комплексности переработки древесного сырья, увеличение объема выпуска продукции на 17 — 19 процентов, повышение производительности труда на 16 — 18 процентов.

Интенсивное развитие промышленности и других отраслей народного хозяйства требует все больше древесины, следовательно, возрастает объем лесозаготовок. При этом возникает необходимость разумного и бережного использования лесных богатств с тем, чтобы удовлетворять нужды народного хозяйства не только путем организации новых лесозаготовительных предприятий и ввода дополнительных производственных мощностей в действующих леспромхозах, но в большей мере за счет лучшего использования заготовляемой древесины.

Необходимо при этом улучшить использование всех имеющихся резервов — значительно расширить объемы рубок ухода. Являясь важнейшим лесохозяйственным мероприятием, направленным на формирование высокопродуктивных лесов будущего, рубки ухода служат источником получения древесины на всем протяжении роста насаждений.

Особенностью рубок ухода является то, что при их проведении заготавливают преимущественно сухостойные, буреломные, больные (пораженные грибковыми заболеваниями и вредителями), искривленные, с сильноразросшейся и низкоопущенной кроной с толстыми сучьями, пасынками и развилками, сильносбежистые деревья [44] .

В XI пятилетке они будут проведены на больших пйощадях, причем только в молодняках — на 8256 тыс. га. От прореживания, проходных и санитарных рубок намечено получить’более 200 млн. м3 ликвидной древесины [ 3 ] .

Наличие таких запасов открывает дополнительные возможности для внедрения при проведении проходных рубок более рациональных методов раскряжевки хлыстов с учетом их размерно-качественных характеристик .

Фактически при проходных рубках раскряжевка хлыстов проводится у пня и реже на складе. При этом условия обзора, оценки качества стволовой древесины являются неудовлетворительными. Поэтому обычно хлысты раскряжевываются слепым раскроем на бревна одинаковой длины, для удобства вывозки бревен. При этом не учитываются закономерности расположения сучковых зон хлыстов, кривизны, гнили и других пороков древесины.

Следовательно, используемые на практике приемы раскряжевки хлыстов при проходных рубках не обеспечивают выпуск круглых лесоматериалов высокого качества по ГОСТ.

В научных публикациях СССР и зарубежных стран нет никаких сведений по оптимизации раскряжевки хлыстов при проходных рубках.

От правильности раскряжевки каждого хлыста зависит эффективность дальнейшей переработки круглых лесоматериалов.

Поэтому тема работы представляет научный и практический интерес.

В диссертации разработаны математические, экономико-математические модели по 6 размерно-качественным группам хлыстов Р’шиБ БИуеБ’Ыв I. (сосна обыкновенная) и (Зиегси$ ГоЬиг I. (дуб), полученных при проходных рубках. С помощью этих моделей на ЭВМ определены оптимальные схемы раскроя, позволяющие максимизировать объемный и товарный выход круглых лесоматериалов в оптовых ценах. Разработаны также математические модели сучьев сосны и дуба, определен выход древесины сучьев, оставляемых в лесу при проходных рубках.

Установлено совпадение формы боковой образующей древесных стволов и их сучьев.

Изучена существующая технология обрубки сучьев и раскряжевки хлыстов, предложена более эффективная технология заготовки сор тиментов при проведении проходных рубок.

Для проходных рубок разработаны практические рекомендации по раскряжевке хлыстов с учетом их размерно-качественных характеристик. Предложены мероприятия по улучшению использования древесины хлыстов и сучьев.

Определены технико-экономические показатели решения задач оптимизации раскряжевки хлыстов сосны и дуба.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В настоящее время одной из основных задач лесного хозяйства и лесной промышленности является комплексное использование имеющихся лесных ресурсов с сокращением потерь древесины. Поэтому и на проходных рубках целесообразно применять более прогрессивные методы и приемы первичной обработки древесины.

Тема диссертационной работы представляет научный и практический интерес, так как существующая практика раскряжевки хлыстов от проходных рубок у пня, на верхнем или нижнем складах не обеспечивает получение наибольшего объемного и качественного выхода круглых лесоматериалов.

В результате проведенных исследований в диссертации решен ряд теоретических и практических задач улучшения использования древесины хлыстов при проходных рубках.

I. Научное значение полученных результатов исследований.

1.1. Для районов Воронежской области разработаны математические модели образующей сосны и дуба, описывающие геометрическую форму хлыстов этих пород, полученных при проведении проходных рубок. Оценка точности этих моделей показала их хорошую адекватность. Наличие таких уравнений позволяет использовать метод оптимизации раскроя хлыстов в условиях проходных рубок.

1.2. Получены экономико-математические модели, отражающие размерно-качественные характеристики сосновых и дубовых хлыстов при проведении проходных рубок. Проверка этих моделей по 1- -критерию Фишера показала их приемлемую адекватность.

Экономико-математические модели показывают изменение оптовой цены единицы объема древесины по длине хлыстов, сгруппированных по размерно-качественным характеристикам. Применение таких моделей обеспечивает с достаточной точностью решение задач оптимизации раскроя хлыстов с максимизацией выпуска сортиментов круглого леса в оптовых ценах.

1.3. Разработаны математический аппарат и соответствующий алгоритм оптимизации раскроя хлыстов по максимальному цилиндрическому объему и максимальным оптовым ценам круглых лесоматериалов. Значение этого аппарата состоит в том, что при его реализации получается наибольший объемный и качественный выход круглых лесоматериалов.

1.4. Найдены математические модели древесных стволов и их сучьев. В результате изучения этих моделей установлено, что по боковой образующей, древесные стволы и их сучья имеют единую форму. Научное значение этого вывода заключается в том, что при учете объема сучьев и решении задач их использования можно применять соответствующие формулы древесных стволов.

1.5. Для лесных массивов, где проведены эксперименты, составлен набор оптимальных схем раскроя хлыстов сосны и дуба. Полученное наиболее оптимальное сочетание длин круглых лесоматериалов обоснованно доказывает целесообразность раскряжевки хлыстов на сортименты разных длин по ГОСТ, обеспечивающих максимальный выход круглых лесоматериалов по цилиндрическому объему и в оптовых ценах. Это, в свою очередь, показывает научные возможности метода оптимизации раскроя хлыстов при проходных рубках.

1.6. Определен объем древесины сучьев сосны и дуба, пригодный для промышленного использования. Анализ полученных зависимостей выхода древесины сучьев показал, что их объем зависит также от качественного состояния хлыстов.

2. Значение реуультатов исследований для практики лесного хозяйства и лесной промышленности.

2.1. Полученные уравнения образующей сосны и дуба могут быть использованы для составления на ЭВМ хлыстовых таблиц.

2.2. Найденные на ЭВМ оптимальные сочетания длин круглых лесоматериалов могут служить исходными данными при составлении сор-тиментного плана, обеспечивающего максимальное использование стволовой древесины.

2.3. Объем древесины сучьев сосны и дуба, пригодный для промышленного использования, составляет для сосны и дуба соответственно 4,5% и 5,1% от запаса древесины на I га. Полученные данные позволяют прогнозировать ресурсы древесины сучьев при отводе лесосек проходных рубок и наметить соответствующие технологические решения их использования.

2.4. На основе экспериментальных исследований разработаны рекомендации по технологии очистки деревьев от сучьев и раскряжевки хлыстов, даны рекомендации по оптимизации раскроя хлыстов. Эти рекомендации способствуют улучшению использования древесины при проведении проходных рубок. При этом цилиндрический объем круглых лесоматериалов систематически увеличится до 3,0% для сосны и 2,97о для дуба, а их оптовые цены повысятся до 25,9% для сосны и 34,9% для дуба.

2.5. Внедрение в производство проходных рубок оптимальных схем раскроя сосновых и дубовых хлыстов позволит увеличить среднюю оптовую цену I м3 круглых лесоматериалов сосны на I р. 59 коп., для дуба на 3 р. 60 коп.