Совершенствование теории, методов и моделей интенсификации лесосечных работ (23.08.2010)

Автор: Заикин Анатолий Николаевич

??h?????????????$??????h

??j?????????????$???????????????????$??????u?????????????$??????P??????? ??????$??????

- Математические модели для определения продолжительности времени работы дополнительного оборудования на отстающих операциях с учетом максимальной выработки комплекта машин в различных условиях их эксплуатации будут иметь следующий вид.

При (Qi < Qmxa):

; (13)

При ( Qmax > QS ):

Полученные математические модели (1)-(18) позволяют определить режимы работы пары операций комплекта машин с учетом их максимальной выработки в конкретных производственных условиях.

Работоспособность системы зависит от работоспособности ее элементов и от того, каким образом элементы объединены в системы и какова функция каждого из них. Технологический процесс лесосечных работ рассмотрен нами как резервируемая система, т.е. система, в которой применяется дублирование (резерв) элементов, чем достигается повышение надежности системы. Такая система, например, для комплекта машин, состоящего из одной валочно-пакетирующей, двух тре-левочных, и одной сучкорезной машины будет иметь следующую схему (рис. 7):

В этой схеме при отказе основного ТС включается в работу допол-нительное или «работает» запас. При независимых отказах ТС работо-способность системы P(t) из двух элементов за некоторое время t определится по формуле:

где Pi – работоспособность i – го элемента; n – число элементов в системе.

Коэффициент технического использования системы из нескольких элементов (рис. 7), без учета дополнительных машин, можно определить по формуле:

. (19)

С другой стороны для поддержания запасов на определенном уровне дополнительно подключается на валке и на обрезке сучьев бензопила, а на трелевке чокерный трактор, что обеспечивает максимальную выработку комплекта в целом. Коэффициент технического использования такой системы (рис. 7) можно определить по формуле:

. (20)

В тех случаях, когда запасы создаются недостаточного объема и дополнительные машины не подключаются, схема комплекта примет следующий вид (рис. 8):

Рис. 8. Схема смешанного (параллельно-последовательного) не резервируемого

соединения n элементов

Если же учесть, что запасы даже недостаточного объема служат резервом и при остановке машин на предыдущей операции, машины на следующей операции будут какое-то время продолжать работу, то формула (20) примет следующий вид:

Подставив значение коэффициентов технического использования отдельных элементов системы в полученные формулу, получим коэффициент технического использования системы:

Сравнивая значение коэффициента технического использования комплекта машин как резервируемой так и не резервируемой системы легко заметить, что коэффициент технического использования резервируемой системы в 2,3 раза выше, чем не резервируемой. Даже если учесть, что запасы создаются недостаточного объема, коэффициент технического использования системы повышается в 1,8 раза. Отсюда следует, что создание и поддержание на определенном рассчитанном для конкретных условий уровне запасов за счет маневрирования численностью и (или) сменностью работы машин значительно повышает надежность работы комплекта машин, а следовательно, целесообразно!

Увеличение вероятности безотказной работы ведет к увеличению объема выработки комплекта машин, что в свою очередь приводит к уменьшению числа дней работы машин на лесосеке. Кроме того, снижаются эксплуатационные затраты и уменьшается техногенное воздействие машин на ЛЭС.

Объем отравляющих веществ, который будет выброшен в атмосферу с отработавшими газами двигателей лесных машин, можно определить по формуле:

(qsji ???eji ? nji ? Дji? Тсм ? kji ), (22)

j-тым типом машин на i-той операции; Neji – мощность двигателя j-той машины i-той операции, кВт; nji – количество работающих машин j-того типа на i-той операции; Дji – число дней работы j-той машины i-той операции; kji - коэффициент сменности работы машин j-того типа на i-той операции; Тсм– продолжительность смены, ч.

В результате сокращения продолжительности разработки лесосеки снижается техногенное воздействие лесосечных машин на ЛЭС: объем вредных выбросов в атмосферу с выхлопными газами; вредное воздействие на почвенный покров, особенно в весенний период; шумовое воздействие и др.

Объем снижения вредных выбросов может быть рассчитан по формуле:

(qsji ? Neji ? nji ? Дэв ? Тсм ? kji ), (23)

где Дэв– число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки.

Число дней, на которое сокращается время разработки лесосеки за счет изменения численности или сменности работы лесосечных машин, определяется разницей в числе дней работы при условии минимальной и максимальной выработки комплекта машин на конкретной лесосеке:

Дэв = Дро – Дрд, (24)

где Дро и Дрд - число дней разработки лесосеки, соответственно, при минимальной и максимальной выработки комплекта.

Число дней разработки при условии минимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Дро = QЛ /Qmin , (25)

где QЛ – объем древесины на лесосеке, м3; Qmin – минимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м3.

Число дней разработки лесосеки при условии максимальной выработки комплекта можно определить по формуле:

Дрд = QЛ/Qmax , (26)

где Qmax – максимальный сменный объем выработки комплекта машин за рассматриваемый период (месяц), м3.

Время разработки лесосеки сокращается за счет увеличения численности или сменности работы лесосечных машин на отстающих операциях. Следовательно, во время их работы будут дополнительно производиться выбросы вредных веществ в атмосферу, объем которых можно рассчитать по формуле:

(qsji ? Neji(д) ? nji(д) ? Дji(д) ? Тсм ? kji(д)), (27)

где Neji(д) – мощность двигателя дополнительной машины j-того типа на i-той операции; nji(д) – количество (как правило, одна) дополнительных машин j-того типа на i-той операции; Дji(д) –число дней работы дополнительных машин j-того типа на i-той операции; kji(д) – коэффициент сменности работы (как правило, kji(д) = 1) дополнительных машин j-того типа на i-той операции.


загрузка...