На правах рукописи

Ляхов Сергей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫВОЗКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ

ПАРКОМ АВТОПОЕЗДОВ НА ОСНОВЕ ПЛАНИРОВАНИЯ

ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Специальность 05.21.01. - “Технология и машины лесозаготовок и

лесного хозяйства”

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2012 Диссертационная работа выполнена на кафедре автомобильного транспорта Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный лесотехнический университет»

Научный руководитель: Будалин Сергей Васильевич кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Ковалев Рудольф Николаевич доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой экономики транспорта и логистики, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Строганов Юрий Николаевич кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой эксплуатации машинно-тракторного парка ФГБОУ ВПО «Уральская государственная сельскохозяйственная академия»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет»

Защита диссертации состоится «29» мая 2012 г. в 1230 на заседании диссертационного совета Д 212.281.02 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный лесотехнический университет», 620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Автореферат разослан «27» апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент u Куцубина Н. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Одним из наиболее трудоемких и дорогостоящих процессов в лесопромышленном комплексе является вьюозка лесоматериалов автотранспортом. В этом процессе занято до половины работников предприятий, а транспортная составляющая в себестоимости продукции достигает 45В последнее время наблюдается деконцентрация разрабатываемых лесосек, что ведет к увеличению расстояния транспортировки лесоматериалов. Среднее расстояние вывозки за последние 20 лет увеличилось в 1,5 раза, при этом растут объемы вывозки лесоматериалов в сортиментах непосредственно потребителям и на нижние склады.

Снижение транспортных затрат путем повышения эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами является актуальной задачей. Это повышает значимость проблемы обоснованного выбора и рациональных эксплуатационных показателей лесовозных автопоездов для вывозки лесоматериалов в хлыстах и сортиментах и эффективной её организации, применительно к природнопроизводственным условиям конкретного предприятия.

Проблема обостряется тем, что организация и планирование транспортного процесса вывозки лесоматериалов базируется на нормативных скоростях движения без учета его энергетической эффективности и последующей оперативной корректировки показателей эффективности. Это осложняет задачу повышения эффективности работы лесовозного автотранспорта, выбора рациональных эксплуатационных параметров автопоездов и определения оптимальных техникоэксплуатационных показателей (ТЭП) их работы.

Значительное влияние на эффективность вывозки лесоматериалов оказывает возможность лесозаготовительных предприятий приобретать разнообразный модельный ряд лесовозных автопоездов в зависимости от технологии лесозаготовки, в том числе оборудованных погрузочными механизмами.

Существующие на данный момент методики оценки эффективности работы лесовозных автопоездов, как правило, не позволяет учитывать одновременно комплекс значимых ТЭП в конкретных условиях эксплуатации. Именно такая оценка для автопоездов различных моделей на каждом предприятии позволила бы существенно улучшить ТЭП и обеспечить их рациональное планирование.

Предложенные на основе комплексной оценки организационные мероприятия должны привести к повышению ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автотранспортом и, как следствие, к улучшению эффективности технологических процессов лесозаготовительного производства.

Цель работы - повышение эффективности вывозки лесоматериалов парком автопоездов.

Объектом исследования является парк автопоездов предприятий лесопромышленного комплекса.

Предметом исследования:

показателей (ТЭП) эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

Задачи исследования:

1, Исследование особенностей процесса вывозки лесоматериалов 1 Научная библиотекаI автопоездами.

2. Обоснование функционального критерия и номенклатуры ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

3. Оценка удельных энергозатрат вывозки лесоматериалов автопоездами с учетом природно-производственных условий.

4. Оценка фактических значений ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами с выявлением приоритетных направлений их повышения.

5. Научно-обоснованное планирование основных ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

6. Проверка научно-обоснованных ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами в производственных условиях предприятия ЗАО “Фанком”.

Методы исследований. При выполнении работы использовались методы статистической обработки данных и построения регрессионных моделей, теории принятия решений, анализа и синтеза на основе разработанных методов комплексной оценки и планирования ТЭП эффективности.

Научная новизна:

• обоснована зависимость количественной оценки эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами от функционального критерия;

• определены зависимости удельных энергозатрат вывозки лесоматериалов автопоездами от некоторых природно-производственных условий;

• установлены закономерности формирования и регрессионные модели взаимосвязей между комплексным и основными технико-эксплуатационными показателями эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами;

• разработана программа оценки комплексного показателя эффективности вывозки лесоматериалов парком автопоездов предприятия;

• предложено планирование основных ТЭП эффективности эксплуатации лесовозных автопоездов, основанное на решении обратной задачи оценки комплексного показателя.

Практическое значение работы состоит в разработке механизма объективной оценки эффективности вывозки лесоматериалов парком автопоездов в конкретных природно-производственны, на основе которой могут устанавливаются научнообоснованные нормативные значения основных ТЭП. Планирование ТЭП позволяет значительно повысить плановую производительность парка лесовозных автопоездов предприятия. Для практического использования разработана программа расчета комплексного показателя для ПК.

Личный вклад автора заключается:

• в постановке цели, определении задач и разработке методов их решения;

• в выполнении аналитических исследований оценки эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами;

• в установлении регрессионных моделей взаимосвязей между комплексным показателем и основными ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами;

• в формировании приоритетных мероприятий повышения комплексного показателя;

• в совершенствовании комплексной оценки и планировании значений показателей эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость количественной оценки эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами от функционального критерия.

2. Зависимость удельных энергозатрат вывозки лесоматериалов от природнопроизводственных условий.

3. Основные ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

4. Регрессионные модели взаимосвязей между комплексным показателем и основными ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами 5. Программа оценки комплексного показателя эффективности вывозки лесоматериалов парком автопоездов предприятия.

6. Планирование основных ТЭП эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами в зависимости от запланированных объемов вывозки.

Реализация работы. Основные научные результаты работы предложены для оценки эффективности работы парка лесовозных автопоездов ЗАО “Фанком”, а также использованы для формирования комплекса ТЭП при проведении тендера на приобретение лесовозных автопоездов для работы в зоне Полярного Урала.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научных конференциях Уральского государственного лесотехнического университета (Екатеринбург, 2007-2012 гг.), Уральского государственного технического университета (Екатеринбург, 2007г., 2011 г.), Красноярского государственного технического университета (Красноярск, 2009 г.), на V международной специализированной выставке «Коммерческий транспорт»

(Екатеринбург, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 трудов в материалах вузовских конференций, в том числе 3 публикации в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, разделов, общих выводов и рекомендаций, списка источников из 190 наименований и 2 приложений. Основное содержание работы

изложено на 125 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 21 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформированы цели и задачи исследований, показана научная и практическая значимость полученных результатов, представлена структура диссертации.

В первом разделе изложено современное состояние вопроса, рассмотрены результаты основных исследований транспортных и технологических процессов предприятий лесного комплекса, операции по перевозке лесоматериалов, а также существующая техника автомобильного транспорта на вывозке лесоматериалов.

Важная роль в использовании лесных ресурсов принадлежит в настоящее время лесовозному автотранспорту, который служит связующим звеном структурных элементов лесопромышленного комплекса. Это в значительной мере определяет экономическую доступность лесоматериалов на участках лесного фонда и возможность эффективного лесопользования.

Вместе с тем транспортная фаза в лесозаготовительном производстве является наиболее капиталоемкой и нуждается в совершенствовании техники и технологии погрузочно-транспортного процесса.

Основным видом заготавливаемых и вывозимых лесоматериалов в нашей стране являются хлысты. При этом для лесовывозки часто используются дороги общей сети, требующие соблюдения ограничений габаритных размеров автопоездов в соответствии с Правилами дорожного движения. При существующем способе вывозки хлыстов по дорогам общего пользования это создает ряд проблем. Возрастание объема вывозки лесоматериалов по таким дорогам требует проведения соответствующих исследований для их решения.

В последние 10-15 лет наблюдается деконцентрация разрабатываемых лесосек и постепенное возрастание объема заготовки и вывозки в сортиментах. При разработке малых разрозненных лесосек, при рубках промежуточного пользования объемы лесоматериалов на погрузочных пунктах незначительны. В этих условиях применение самоходных лесопогрузочных машин малоэффективно. Целесообразно использовать для вывозки лесоматериалов автотранспортные средства, оборудованные навесными погрузочными механизмами.

Исследованием транспортных и технологических процессов предприятий лесного комплекса, разработкой методов расчетов показателей эффективности вариантов организации производства занимались и в ""стоящее время занимаются многие ученые. В трудах В. И. Алябьет 2. Р. ^елозерова, Г. А. Борисова, Н. П.

Вырко, В. А. Горбачевского, Б. A. ина, Б. И. Кувалдина, В. К. Курьянова, В. Я.

Ларионова, И. И. Леоновича, А. А. Платонова, Э. О. Салминена, Ю. Д. Силукова, М.

Ю. Смир1 1 Р F Т^з?ттеза и др. решены многие вопросы совершенствования транспортировки лесоматериалов в лесопромышленных предприятиях.

Организации двухступенчатой вывозки леса посвящены работы В.А. Горбачевского, Б. А. Дорохова и др.

Вопросам, связанным с исследованием операций по перевозке леса, посвящены работы В. А. Александрова, В. И. Алябьева, В. Н. Андреева и Ю. Ю. Герасимова, А.

А. Пижурина и М. С. Розенблита, А. К. Редькина и других ученых. Наиболее близко соприкасаются с вопросами оптимизации транспортных и технологических процессов работы В. И. Алябьева, Б. Г. Залегаллера, А. К. Редькина, Д. Л. Дудюка и Н. Ф. Ковалева, Ю. А. Ширнина и др. Этими же авторами осуществлялась теоретическая разработка отдельных. вопросов проектирования технологических процессов с параметрами, близкими к оптимальным.

Значительный вклад в развитие методов оценки параметров эффективности эксплуатации подвижного состава автопарков внесли Е. А. Чудаков, Г. Г.

Азгальдов, Е. Ф. Титов, М. А. Григорьев, Р. А. Фатхутдинов, О. Д. Андреева, И. А.

Спиридонов, В. Г. Дажина, Б. Д. Кононыхин, В. В Красильников.

Во втором разделе определены основные ТЭП, функциональный критерий и приведена методика расчета основных и комплексного показателей эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами.

Функциональный критерий, учитывающий взаимодействие груза, подвижного состава и дороги в условиях лесозаготовительного производства, и комплекс показателей, в наибольшей степени определяющих эксплуатационную производительность, создают основу для оценки эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами и выбора приоритетных направлений ее повышения.

Проведенный анализ существующих методик оценки эффективности показал, что наиболее приемлемым аналогом для оценки эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами является предложенная Г. И. Солодом методика безэкспертной оценки для сложных технологических машин. Данная методика позволяет функционально оценивать грузовые автомобили различных типов, моделей и конструктивных исполнений.

В общем случае функциональный критерий Ф (кВт) представляется в следующем виде: