×
10.04.2013
216.012.3395

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЫРЬЕВЫХ БАЗ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к транспорту леса, а именно к способам транспортного освоения лесосырьевых баз. Способ транспортного освоения лесосырьевых баз включает прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых в своих зонах тяготения со смещением от равновесного положения в сторону лесного склада, прокладку от веток усов. Усы в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, прокладывают к ветке под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали. Усы в части зоны тяготения ветки, расположенной со стороны лесного склада, прокладывают к ветке под прямым углом, а каждую ветку смещают от равновесного положения в сторону лесного склада на величину а, км, равную где α - оптимальный угол примыкания i-й ветки к магистрали, град.; k - коэффициент развития (удлинения) магистрали; b - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м·км); d - ширина зоны тяготения к i-й ветке, км; k - коэффициент развития (удлинения) уса; k - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса; b - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м·км); N - количество веток, необходимых для освоения лесосырьевой базы. Снижается энергоемкость вывозки древесины. 1 ил.
Основные результаты: Способ транспортного освоения лесосырьевых баз, включающий прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых в своих зонах тяготения со смещением от равновесного положения в сторону лесного склада, прокладку от веток усов, отличающийся тем, что усы в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, прокладывают к ветке под углом равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, усы в части зоны тяготения ветки, расположенной со стороны лесного склада, прокладывают к ветке под прямым углом, а каждую ветку смещают от равновесного положения в сторону лесного склада на величину a, км, равную где α - оптимальный угол примыкания i-й ветки к магистрали, град.;k - коэффициент развития (удлинения) магистрали;b - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб./(м·км);d - ширина зоны тяготения к i-й ветке, км;k - коэффициент развития (удлинения) уса;k - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса;b - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб./(м·км);N - количество веток, необходимых для освоения лесосырьевой базы.

Изобретение относится к транспорту леса, а именно к способам транспортного освоения лесосырьевых баз.

Известен способ транспортного освоения лесосырьевых баз, включающий прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых по середине своих зон тяготения, прокладку от веток под прямым углом усов (см. Сухопутный транспорт леса / Под ред. В.И.Алябьева. М.: Лесн. пром-сть, 1990. С.119, 129-131, 139).

Недостатком данного способа является высокая энергоемкость вывозки древесины.

Известен способ транспортного освоения лесосырьевых баз, включающий прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых по середине своих зон тяготения, прокладку от веток под прямым углом усов (см. Ильин Б.А., Кувалдин Б.И. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог. М.: Лесн. пром-сть, 1982. С.112, 113, 117, 119, 123).

Недостатком данного способа является высокая энергоемкость вывозки древесины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ транспортного освоения лесосырьевых баз, включающий прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых в своих зонах тяготения со смещением от равновесного положения в сторону лесного склада, прокладку от веток под прямым углом усов (см. Заложных В.М. Изыскания лесных дорог. Воронеж: ВГЛТА, 2005. С.29, 33, 35, 36).

Недостатком данного способа является высокая энергоемкость вывозки древесины из частей зон тяготения веток, расположенных с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы.

Задача, на решение которой направлено изобретение - снижение энергоемкости вывозки древесины из частей зон тяготения веток, расположенных с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы за счет уменьшения пробега транспортных средств по веткам и грузовой работы на ветках.

Для решения этой задачи в способе транспортного освоения лесосырьевых баз, включающем прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых в своих зонах тяготения со смещением от равновесного положения в сторону лесного склада, прокладку от веток усов, согласно изобретению усы в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, прокладывают к ветке под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, усы в части зоны тяготения ветки, расположенной со стороны лесного склада, прокладывают к ветке под прямым углом, а каждую ветку смещают от равновесного положения в сторону лесного склада на величину ai, км, равную

где αi - оптимальный угол примыкания i-й ветки к магистрали, град.;

kPM - коэффициент развития (удлинения) магистрали;

bМ - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м3·км);

dBi - ширина зоны тяготения к i-й ветке, км;

kРУ - коэффициент развития (удлинения) уса;

kСР - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса;

bУ - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м3·км);

N - количество веток, необходимых для освоения лесосырьевой базы.

В лесосырьевой базе ветки делят свои зоны тяготения на две части: с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, со стороны лесного склада. При прокладке усов в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, под прямым углом к ветке, векторы грузопотоков по усам и магистрали расходятся под углом, равным 90°-α, где α - оптимальный угол примыкания ветки к магистрали, град., в результате чего транспортные средства совершают дополнительный пробег по ветке в одну сторону и за один рейс, равный lУtg(90°-α), где lУ - длина уса, м. При прокладке усов в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, векторы грузопотоков по усам и магистрали будут параллельны, в результате чего дополнительный пробег по ветке в одну сторону и за один рейс будет равен lУtg0°=0.

Если принять, что в зоне тяготения некоторой ветки в ее части, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, длина усов одинаковая, и при их прокладке под прямым углом к ветке протяженность одного уса составляет lУ, то дополнительный пробег транспортных средств по ветке LВДоп, км, обусловленный расхождением грузопотоков по усам и магистрали, составит

где kРВ - коэффициент развития (удлинения) ветки;

QГ - объем вывозки древесины из части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, м3;

kИП - коэффициент использования полезной нагрузки транспортными средствами;

QП - полезная нагрузка на транспортное средство (на один рейс), м3.

При этом транспортными средствами при проходе по ветке выполняется дополнительная грузовая работа RВДoп, м3·км, равная

.

Если в зоне тяготения ветки в ее части, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, усы прокладываются под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, то LВДoп=0, RВДoп=0 между направлениями грузопотоков по усам и магистрали равен 0°. Но протяженность одного уса увеличивается на (lУ/sinα-lУ) или на lУ(1/sinα-1), что обуславливает дополнительный пробег по усам LУДoп, км, равный

где kСР - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса;

kРУ - коэффициент развития (удлинения) уса.

При этом транспортными средствами при проходе по усам выполняется дополнительная грузовая работа RУДoп, м3·км, равная

Найдем отношения LВДоп/LУДоп и RВДoп/RУДоп:

Полученные уравнения показывают, что

Оптимальный угол примыкания ветки к магистрали α составляет 50…60°, примем α=55°, коэффициенты kРВ, kСР, kРУ равны соответственно 1,15; 0,6; 1,2, тогда

Таким образом, 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 будут 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 древесины (расход топлива) прямопропорциональны 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 древесины в 2,5…3 раза из частей зон тяготения веток, расположенных с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы.

Оптимальное смещение ветки от равновесного положения в сторону лесного склада соответствует минимальным затратам на вывозку древесины по усам, ветке и магистрали. Изменение положения ветки приводит к изменению протяженности усов в частях ее зоны тяготения, а следовательно, и среднего расстояния вывозки по усам. Если ликвидный запас древесины в зоне тяготения ветки составляет Q, то при равновесном положении ветки в каждой части зоны тяготения сосредоточено 0,5Q м3 древесины, подлежащей вывозке. После смещения ветки ширина части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, увеличится на величину asinα, а части, расположенной со стороны лесного склада, наоборот, сократится на эту же величину, а соответственно запасы древесины в частях зоны тяготения ветки будут: в части, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, Q(0,5dB+asinα)/dB, в части, расположенной со стороны лесного склада, Q(0,5dB-asinα)/dB, где dB - ширина зоны тяготения ветки, км; α - угол примыкания ветки к магистрали.

При условии, что усы в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, примыкают к ней под углом α (расположены параллельно направлению грузопотока по магистрали), длина уса в этой части зоны тяготения ветки составит a+0,5dB/sinα-lК, где lК - протяженность глубинного участка лесосеки, в которую ус не прокладывается, км. В части, расположенной со стороны пункта примыкания магистрали, ус примыкает к ветке под углом, равным 90°, а следовательно, имеет длину 0,5dB-asinα-lК.

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.

Положение магистрали не изменяется при принятых условиях размещения ветки, а следовательно, затраты на строительство, ремонт и содержание магистрали остаются прежними, а вот расстояние вывозки по магистрали от рассматриваемой ветки зависит от параметра размещения ветки а и составляет lМ+kРМ(0,5dB-a), где lМ - расстояние по магистрали от ее пункта примыкания до ближней границы зоны тяготения ветки, км; kРМ - коэффициент развития (удлинения) магистрали. Таким образом, на основе изложенного можно утверждать, что оптимальное значение параметра смещения ветки а следует обосновывать по минимуму затрат на вывозку по усам и магистрали, выраженных как функция параметра размещения ветки а. Минимум данной функции определяется приравниванием ее производной к нулю и соответствует значению а, км, равному

где bМ - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м3·км);

bУ - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м3·км).

На чертеже изображена схема прокладки веток и усов в зонах тяготения веток.

Способ транспортного освоения лесосырьевых баз осуществляется следующим образом. Прокладывают магистраль 1 от лесного склада 2 в осваиваемую лесосырьевую базу. Ветки 3 прокладывают в границах своих зон тяготения 4 под оптимальными углами αi к магистрали 1 и со смещением ai, км, от равновесного положения 5 в сторону лесного склада 2, определяемым по формулам:

где bBi - удельная стоимость вывозки древесины по i-й ветке, руб/(м3·км);

kРМ - коэффициент развития (удлинения) магистрали;

bМ - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м3·км);

dBi - ширина зоны тяготения к i-й ветке, км;

kРУ - коэффициент развития (удлинения) уса;

kСР - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса;

bУ - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м3·км);

N - количество веток, необходимых для освоения лесосырьевой базы.

Усы 6 в части 7 зоны тяготения i-й ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, прокладывают к i-й ветке 3 под углом, равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали αi, а усы 8 в части 9 зоны тяготения i-й ветки, расположенной со стороны лесного склада 2, прокладывают к i-й ветке 3 под прямым углом.

Предлагаемый способ транспортного освоения лесосырьевых баз обеспечивает снижение энергоемкости вывозки древесины, он 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.

Способ транспортного освоения лесосырьевых баз, включающий прокладку магистрали от лесного склада в лесосырьевую базу, прокладку от магистрали под оптимальными углами веток, размещаемых в своих зонах тяготения со смещением от равновесного положения в сторону лесного склада, прокладку от веток усов, отличающийся тем, что усы в части зоны тяготения ветки, расположенной с глубинной стороны осваиваемой лесосырьевой базы, прокладывают к ветке под углом равным оптимальному углу примыкания ветки к магистрали, усы в части зоны тяготения ветки, расположенной со стороны лесного склада, прокладывают к ветке под прямым углом, а каждую ветку смещают от равновесного положения в сторону лесного склада на величину a, км, равную где α - оптимальный угол примыкания i-й ветки к магистрали, град.;k - коэффициент развития (удлинения) магистрали;b - удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб./(м·км);d - ширина зоны тяготения к i-й ветке, км;k - коэффициент развития (удлинения) уса;k - коэффициент, учитывающий долю среднего расстояния вывозки по усу от длины уса;b - удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб./(м·км);N - количество веток, необходимых для освоения лесосырьевой базы.
СПОСОБ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЫРЬЕВЫХ БАЗ
СПОСОБ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЫРЬЕВЫХ БАЗ
СПОСОБ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЫРЬЕВЫХ БАЗ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
20.02.2013
№216.012.26a0

Плот

Изобретение относится к плотовому сплаву древесины, а именно к плотам. Плот содержит расположенные поперечными рядами сплоточные единицы, которые соединены между собой в рядах брустверами. По крайним бортовым сплоточным единицам вдоль плота проложены бортовые лежни, соединяющие между собой ряды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475408
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.07.2013
№216.012.53c3

Плот

Изобретение относится к плотовому сплаву лесоматериалов, а именно к плотам. Плот содержит расположенные симметрично относительно продольной оси пары секций, соединенные продольными и поперечными гибкими и жесткими креплениями, тормозные щиты, установленные под углом атаки до 3° при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487046
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.08.2014
№216.012.e92a

Плоская сплоточная единица

Изобретение относится к сплаву лесоматериалов, а именно к сплоточным единицам. Плоская сплоточная единица содержит ряды длинных круглых лесоматериалов и ряды коротких, уложенные поярусно перпендикулярно друг другу и расположенные в прямоугольных рамках, изготовленных из лесоматериалов, обвязки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525498
Дата охранного документа: 20.08.2014
Показаны записи 1-10 из 47.
10.01.2013
№216.012.18f6

Износостойкий чугун

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к износостойким чугунам для работы в условиях сухого трения. Заявлен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,5-4,2, кремний 2,7-3,5, марганец 8,5-11,0, алюминий 2,5-3,3, ванадий 5,5-7,0, титан 0,5-0,8, железо - остальное. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471882
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.2634

Способ получения сорбента

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу снижения концентрации высокотоксичного мономера формальдегида из газовой фазы. Способ получения сорбента включает активирование глины, содержащей монтмориллонит в количестве 95%, в электромагнитном поле сверхвысокой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475300
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.26a0

Плот

Изобретение относится к плотовому сплаву древесины, а именно к плотам. Плот содержит расположенные поперечными рядами сплоточные единицы, которые соединены между собой в рядах брустверами. По крайним бортовым сплоточным единицам вдоль плота проложены бортовые лежни, соединяющие между собой ряды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475408
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a20

Способ получения модифицированной древесины

Изобретение относится к способу обработки древесины, в частности к способу получения модифицированной древесины. В способе пропитывают заготовки 30-40%-ным водным раствором карбамида, содержащим форконденсат карбамидоформальдегидного олигомера (КФК), проводят сушку, прессование и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476311
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.3267

Конусный классификатор

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения материалов, в частности семян, по размерному признаку на плоских решетах, и может быть использовано в химической, медицинской, фармацевтической, сельскохозяйственной и лесной отраслях при фракционном анализе и сортировании с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478446
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3668

Механизм поворота колонны стрелового манипулятора

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом. Механизм поворота стрелового манипулятора содержит поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479481
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.06.2013
№216.012.4bac

Устройство для прессования древесины

Устройство для прессования древесины предназначено для получения заготовок из прессованной древесины в виде брусков. Устройство включает корпус с установленной в нем матрицей коробчатого сечения и пуансон в виде клина, который выполнен в виде закрепленных на боковых гранях валков, диаметр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484954
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5289

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к предохранительным устройствам почвообрабатывающих орудий для обработки почв. Устройство содержит цилиндрический корпус со штоком. В шток помещена пружина сжатия. Внутри штока расположен амортизатор растяжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486732
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5373

Устройство для нанесения теплоизолирующего покрытия

Настоящее изобретение относится к технике нанесения жидких составов различной вязкости одновременно с сыпучими материалами и может найти промышленное применение в строительстве, машиностроении, нефтегазовой области при нанесении защитных и теплоизолирующих покрытий на различные поверхности. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486966
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53c3

Плот

Изобретение относится к плотовому сплаву лесоматериалов, а именно к плотам. Плот содержит расположенные симметрично относительно продольной оси пары секций, соединенные продольными и поперечными гибкими и жесткими креплениями, тормозные щиты, установленные под углом атаки до 3° при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487046
Дата охранного документа: 10.07.2013
+ добавить свой РИД