Технология лесозаготовки

1.Становлення та тенденції розвитку сучасних технологічних процесів лісозаготівель

На сучасному етапі  основне поширення на лісозаготівлях отримали три технології, що базуються  на різних способах трелювання деревини. При цьому спосіб трелювання визначає характер і технологію виконання  інших операцій лісозаготівель (валку, пакетування, обрізку гілок, навантаження).

Перша технологія - технологія заготівлі та трелювання деревини цілими деревами. У цьому технологічному процесі після валки дерева воно в цілому вигляді трелюється до навантажувального  пункту.

Друга технологія близька  до першої, оскільки в її основі лежить переміщення по лісі (трелювання) також  довгомірного вантажу - хлиста. У цьому  технологічному процесі після валки  дерева воно вже не в цілому вигляді  трелюется до навантажувального пункту. У пня проводиться обрізка сучків. Навантаження хлистів на автомобільний транспорт проводять відразу після трелювання.

Валка дерев і обрізка  сучків в переважній більшості випадків виробляються бензопилами, а трелювання - чокерними трелювальними тракторами, або бесчокернииі маніпуляторами типу «Форвардер».

Третя технологія - технологія заготівлі та трелювання деревини сортиментами. У цьому технологічному процесі дерево валиться, після чого прямо у пня проводиться обрізка сучків і розкрежування (поперечна оброблення) хлиста на сортименти різної довжини. Сортименти формуються в пачки. У дороги ліс складується, а потім вантажиться на автопоїзда і вивозиться споживачам. При цьому придорожні лісові склади мають значно меншу площу в порівнянні з площею складів при заготівлі лісу цілими деревами. На них не зосереджується потужна сучкорізна і вантажна техніка.

У технічному плані основу сучасної сортиментної (або як її називають  останнім часом - скандинавської) технології складають валочно - сучкорізальної - раскрежовочні машини маніпуляторного типу (харвестери) і самозавантажувальні машини для трелювання сортиментів у повністю зануреному положенні - підбирачі - сортиментовози (форвардери). Така система машин забезпечує заготовку 85-90% всієї деревини в скандинавських країнах.

Застосування тієї чи іншої  технології визначається масою різних обставин.

Перші дві технології найбільшого  поширення набули в Росії і  Північній Америці, т. е. країнах, де лісозаготівлі ведуться в найбільш великих обсягах на крупноконцентрованих лісосіках в так званих диких лісах, власниками яких є держава, освоюваних в першу чергу рубками головного користування.

Таке її широке застосування в названих країнах пояснюється  тим, що основний обсяг лісозаготівель тут ведеться в лісах природного походження з різновікових деревостанів хвойних і листяних порід, що характеризуються великою кількістю вад деревини. Це вимагає розбирання і розсортування  деревини по великому числу типорозмірів. Крім того, лісозаготівельні підприємства значно віддалені від споживачів.

Технологія заготівлі  лісу цілими деревами і хлистами при  суцільній вирубці дозволяє найбільш легко відновлювати ліси методом, при  якому як насіннєвих дерев залишають  на корені 40-70 кращих дерев на гектарі. Досить ефективно може вирішуватися питання механізованого великомасштабного  штучного лісовідновлення

В минулому на півночі Росії, США та Канаді досить широко була поширена і сортиментна технологія. Однак  високий рівень немеханізованого ручної праці з одночасним появою в 50 - 60-і  роки потужних машин і механізмів для здійснення високопродуктивних лісозаготівель цілими деревами і хлистами на довгі роки знизив ступінь застосування сортиментної технології.

Велике число приватних  лісовласників (у Швеції 51% лісових земель належать приватникам, 33% компаніям і тільки 9% державі, у Фінляндії 62% лісів знаходиться в приватному володінні, 8% належать компаніям і близько 25% державі) з розрізненими по всій території лісовими наділами стало стримуючим фактором на шляху розповсюдження перших двох технологій і властивих їм методів машинізації лісозаготівель. З'явилися в 60-ті роки перші зразки класичних трелювальних машин не призвели до очікуваного технологічного буму в лісі. І сьогодні частка перших двох технологій в скандинавських лісах навряд чи складе 1%.

Скорочення запасів деревини в промислово розвинених районах  та наявність труднощів в освоєнні диких лісів на нових малонаселених  територіях, не мають широких дорожніх мереж та системи переробних підприємств, а також збільшення уваги суспільства  до екологічних наслідків освоєння лісів призводить до необхідності перегляду  лісової політики в цих країнах  в напрямку збільшення обсягів проведення вибіркових рубок і рубок догляду  за лісом. У зв'язку з цим зростає  інтерес і до сортиментної технології лісозаготівель, що дозволяє найбільш продуктивно механізувати ці види рубок  з урахуванням сучасних екологічних  вимог.

Так, наприклад, проведене  вченими порівняння рівня використання різних технологій в державних і  великих приватних володіннях в  Канаді показує збільшення обсягів  проведення лісозаготівель сортиментної способом, починаючи з 1990 року.

Все більшого поширення сортиментна  технологія знаходить і на Півночі  європейської частини Росії, в тому числі в Республіці Карелія. Сьогодні ряд лісових підприємств вже  придбав і успішно експлуатує фінську лісозаготівельну техніку, працюючи по сортиментної технології.

Зростаючий інтерес до сортиментної технології викликав необхідність у пошуку власних вітчизняних  засобів для машинізації робіт. Розроблені і виготовляються малими серіями вітчизняні форвардери на базі тракторів МТЗ. Онежский тракторний завод разом з опрацюванням класичної моделі колісного форвардера, пропонує гусеничну модель Тб-1М-16. Є й інші вітчизняні пропозиції, але вони поки не є дієвими конкурентами зарубіжним, в першу чергу фінським, моделям машин.

Основними напрямами вдосконалення  лісосічний техніки сьогодні є:

- Підвищення її надійності  та продуктивності;

- Поліпшення умов роботи  оператора;

- Зменшення впливу техніки  на лісову середовище і, перш  за все, на грунт.

Цікавим прикладом вирішення  останнього завдання може служити макетний зразок харвестера на крокуючим шасі, розроблений фінською фірмою Plustech OY, яка є дочірньою компанією Timberjack

У лісі крокуюча машина може працювати на виключно важкопрохідної місцевості, обходити перешкоди і пристосовуватися до нерівностей лісового ґрунту. Більше того, оператор може змінювати кліренс машини від 200 до 1200 мм, в результаті чого ущільнення ґрунту зводиться до мінімуму. Всі операції здійснюються автоматично. Оператор просто повертає машину за допомогою одного важеля керування, який також використовується для без ступінчатого регулювання швидкості руху машини. Крокуюча машина відкриває нові перспективи у розвитку природо зберігаючих методів механізації лісозаготівель.

Таким чином, автоматизована лісозаготівельна техніка вузькоспеціального і багатофункціонального призначення  вплинула на розвиток технології лісозаготівель, багаторазово підвищила продуктивність праці, невпізнанно змінила, полегшила  працю лісоруба, зробила його незмірно продуктивніше. При цьому її поява  і впровадження відбулося протягом декількох десятиліть.

Лісозаготівельне виробництво  являє собою ланцюг послідовних  взаємопов'язаних технологічних операцій, основними з яких є валка лісу, вивезення деревини та виробництво  круглих лісоматеріалів. Незалежно  від технології лісозаготівель (хлистова або сортиментна), технічних засобів, що застосовуються для валки лісу і транспортування деревини, технологічні та виробничі параметри цих операцій є ключовими для визначення потреби  в технологічному і транспортному  устаткуванні, вибору режимів їх експлуатації, планування і прогнозування обсягів  виробництва.

Технологічний аналіз, що виконується  усередненням виробничих показників по колу підприємств, оправдовує себе в  умовах великих лісозаготівельних  обсягів, що включаються до 50 випробувальних одиниць. Сучасний уклад лісозаготівельного виробництва відлізається мінімальною  ціною лісозаготівельних підприємств, зазвичай не більше 5-6 одиниць в управлінні одного власника, при цьому точність і ефективність аналізу традиційних  середовищних показників різко знизилися. Потрібні більш удосконалені методи технологічного аналізу лісозаготівельного виробництва.

Сучасні методи обробки і  практичного використання інформації про процеси у вигляді часових  рядів зможуть забезпечити ефективність виробітку автоматизованих систем управління технології, а також процесами  в лісо заготівельному виробництві. Тому дослідження і розробка нових  методів і засобів, що дозволяють науково організувати і ефективно  використовувати виробничу інформацію про лісозаготівлю, є актуальною науковою задачею.

Аналіз господарської  діяльності лісозаготівельного підприємства вимагає вивчення його економічного стану і характеру лісосировинної бази, транспортних засобів, технічної  оснащеності, інших факторів, що впливають  на виробничу діяльність підприємства, на основі аналізу вдосконалюється  планування, облік, фінансування, госпрозрахунок і інші сторони економіки підприємства.

Не менш важлива причина  при лісозаготівлі зношення основного  обладнання. Виникає необхідність його заміни новими. У той же час придбання  нових машин через їхню високу вартість не вигідно для підприємств, навіть незважаючи на те, що їх застосування сприяє підвищенню продуктивності праці, скорочення застосування ручної праці.

Проблемою для лісозаготівельних  підприємств, що займаються переробкою власної продукції, є комплексне використання деревини. Відходи лісозаготівель і низькоякісна деревина з переважно  залишаються на лісосіках.

Вирішення цих проблем  є завданням першорядної для  лісової галузі та на найближчу перспективу.

Успішний розвиток лісозаготівель забезпечується тільки при достатньому  оснащенні підприємств галузі високопродуктивними  машинами і правильною їх експлуатацією.

Найважливішою загальною  вимогою, дотримання якого дає можливість вважати набір машин системою, є рівність або кратність їх продуктивності. При цьому лісосічні машини повинні  відповідати технологічному процесу  і по можливості мати єдину базу. Цим вимогам відповідають обрані нами системи машин.

Надзвичайно велике народногосподарське  та економічне значення мають ліси України. Ліс – це тип природних  комплексів, в якому поєднуються  переважно деревна та чагарникова  рослинність з відповідними ґрунтами, трав'яною рослинністю, тваринним світом, мікроорганізмами та іншими природними компонентами, що взаємопов'язані у  своєму розвитку, впливають один на одного і на навколишнє природне середовище

Розробляючи лісові масиви, необхідно забезпечити збереження лісового середовища, створити умови  для природного відновлення лісів  з підвищенням їх продуктивності, охорони лісових ґрунтів від  ерозії та підтримання рівноваги  існуючих екологічних систем. Згідно з низкою нормативних документів, затверджених Урядом та Верховною Радою  України.

На лісозаготівлях в Україні  до цього часу використовується потужна  техніка, яка не відповідає лісоексплуатаційним  вимогам і завдає непоправної  шкоди як лісам, так і навколишньому  середовищу.

 Залежно від рельєфних  умов лісосік, об'єму деревостану  та наявності мережі лісовозних  доріг для освоєння лісових  масивів вибирають певну систему  машин. Під час вибору та  експлуатації системи машин для  лісозаготівлі.

Вирішення вибору і обґрунтування  технологічного процесу лісозаготівель та комплектів машин і устаткування ускладнене різноманітністю можливих технологічних процесів (заготівка  в хлистах, сортиментах, дерев і  ін.), лісозаготівельних машин (трактори з тросочокерним устаткуванням, з маніпулятором, з пачковим захопленням, харвестер, форвардер, звалювально-пакетуюча машина і ін.), автопоїздів.

Питання щодо обґрунтування  комплектів машин і вибору технології розв'язується фахівцями лісозаготівельного підприємства або із залученням науково-дослідних  або проектних організацій.

Після визначення кількісного  складу бригад, комплектів машин і  устаткування для розробки лісосіки приступають до проектування виробничих елементів лісосік (розташування верхніх  складів, вибір схеми та розмітку трелювальних волоків, розміщення складу ГСМ, побутового будиночка і ін.).

До кожної лісосіки повинен  бути підведений лісовозний вус. Вуси можуть бути грантовими, зимовими, лежневими, складальними, на хворостяній подушці.

Тип вуса лісовоза вибирається  залежно від виду лісовозного  транспорту , ґрунтово-кліматичних  умов, наявності дорожньо-будівельних матеріалів.

Розміщення вусів в  межах лісосічного фонду залежить від розмірів лісосік і вартості будівництва і утримання 1 км вуса, витрат на трелювання, наявності і  стану існуючої транспортної мережі.

Проблеми сортиментної заготівлі  деревини висвітлювались у роботах  дослідників Плаксіна М.В., Шкірі Т.М., Литвинчука М.М., Савицького Ю.М., Шелгунова Ю.В.

Ефективність роботи машин  оцінюється відповідними показниками, які поділяються на технічні, технологічні, економічні та екологічні.

За характером відображення показники ефективності поділяються  на економічні й технічні. Основними економічними показниками є капітальні та зведені витрати, собівартість виготовленої продукції. Однак застосування економічних показників не дає точної оцінки ефективності роботи для прийняття рішення, тому що відсутні зв'язки між цими показниками і конструктивними характеристиками машин. Одними з найважливіших експлуатаційних характеристик машин є їх надійність, продуктивність та енергомісткість (потужність).

У країнах Європи широко використовують на лісозаготівлях складні 

одно- і багатоопераційні машини для звалювання дерев і їх наземного трелювання (харвестери, форвардери, процесори). Деякі типи цієї техніки можна успішно застосовувати на лісозаготівлях України. Однак вартість такої техніки досить висока. Тому доцільність придбання та використання закордонної техніки потрібно обґрунтувати з врахуванням природно-виробничих факторів, які впливають на роботу машин і, відповідно, їх економічні показ-ники. При цьому застосування у лісогосподарському виробництві сучасних методів лісозаготівель не можливе без улаштування оптимальної мережі лі-совозних доріг.

Великий внесок у вирішення  технічних, екологічних та технологічних

проблем лісозаготівельного виробництва, оптимізації складу технологічних  процесів, систем машин і режимів  їх роботи внесли вітчизняні вчені  Г.М. Анісімов, В.І. Патякін, В.Н. Меньшиков, В.Г. Кочегаров, А.К. Редькін, В.К. Кур'янов, М.М. Овчинников, В.С. Сюнев, І.Р. Шегельман, С.М. Базаров, Е.Ф. Герц, П.Б. Рябухін, О.Н. бурмастрів, Ю.А. Шірнін, І.В. Григор'єв, В.А. Макові, В.А. Іванов, В.М.Котиків, В.П. Корпачев, В.Н. Андрєєв, Ю.Ю. Герасимов, І.Р. Шегельман, А.І. Никифорова, вчені МГУЛ, СПбГЛТА, ВГЛТА, УГЛТУ, ПетрГУ, САФУ, БрДУ, ЦНІІМЕ, ГСКБ ОТЗ, КарНІІЛПКа, та ін

Аналіз раніше виконаних  наукових робіт показав, що виконані

дослідження стосувалися як вивчення окремих  лісозаготівельних машин і технологічних  операцій, так і енергетичних властивостей систем машин без обліку стохастичного  характеру самого процесу виробництва, викликаного статистичними полем  стану природних деревостанів і  статистично роботою обладнання.

Пошуку оптимального розкрою  хлистів присвячено багато роботи таких  вчених як Анучин Н.П., Дворецький І.Т., Степаков Г.А., Якубіцкій В.А., Вільке Г.А., Батин Н.А., Петровський В.С., Червіноський В.А., Залгаллер І.А., та ін

В основі цих робіт лежить вивчення закономірностей профілю  хлиста

рішення задач  оптимізації розкряжування хлистів для стаціонарних розкрежовочних установок розташованих на нижніх складах. завдання оптимізації розкрою хлистів на лісосіці методами лінійного і квадратичного програмування ними не досліджувалися і не розглядалися.

Науково-технічна проблема підвищення ефективності лісозаготівельного виробництва  є досить складною. Її рішення становиться  можливим тільки на основі комплексного підходу, що включає побудова математичних моделей, адекватно відображають складні  процеси виробництва лісоматеріалів в системі «технологія-ліс» і  формулюють принципи оптимізації технологічних  процесів. Так ж необхідне вдосконалення  енергетичного устаткування, пристосованого до роботи на подрібненої деревині з лісосічних відходів дров.

На лісосіках підприємств  України експлуатуються трелювальні  трактори Онезького, Мінського, Харківського і Алтайського тракторних заводів  різних років випуску. Типорозмірний ряд цих тракторів не є раціональним, оскільки ці моделі за своїми параметрами не завжди відповідають природно-виробничим умовам їх експлуатації на лісосіках України.

Так за останніх сорок років  вітчизняні та зарубіжні заводи-виробники  створили та модернізували понад 800 моделей техніки. Аналіз показує, що ізних 57 % чокерні трактори та скідери, 20 % звалювальні машини та харвестери і 23 % форвардери і безчокерні трелювальні трактори з гідравлічними маніпуляторами (Стрельцов  «Структурний аналіз розвитку лісозаготівельних тракторів»).Частка тракторів з гусеничним рушієм не перевищує 20 %.

Методологічні основи технологічного аналізу лісозаготівельного виробництва  і способи визначення зазначених характеристик викладені у роботах  В.І.Алябьева, Н.Г.Багаева, С.В.Гурова, В.М.Захарікова, Р.Н. Ковальова, В.Н.Меньшикова, Н.П.Мошонкіна, Ф.А.Павлова, А.К.Редькіна, Е.О.Салмінена, С.С.Стороженко та ін. В залеж ності від розв'язуваних завдань динамічного часу розглядаються авторами як окремі реалізації детерміновані функцій часу, та реалізації чисто випадкового стаціонарного процесу достатньо більшої в порівнянні з інтервалом кореляції процесу тривалості .

2. Вибір технології лісозаготівельних робіт

Для ефективної організації  лісозаготівельних робіт необхідно  мати докладну інформацію про природно-виробничі  умови місць лісозаготівель.

Природно-виробничі умови  місць рубок - це сукупність всіх чинників, що впливають на вибір і обґрунтування комплектів машин і технологічного процесу лісозаготівель.

По відношенню до лісозаготівельних  машин чинники діляться на внутрішні  і зовнішні.

Внутрішні чинники визначаються конкретною структурною схемою і  організацією її використовування.

Зовнішні чинники обумовлені дією навколишнього середовища.

До зовнішніх відносяться  параметри предметів праці і  природні умови, до внутрішніх - виробничі  умови, основні параметри і конструктивні  особливості машин.

У числі найважливіших  природно-виробничих чинників звичайно виділяють п'ять груп

Інформація  про природно-виробничі умови, пов'язана  з метеорологічними показниками, збирається за даними гідрометеорологічних станцій  або постів.

Інші чинники оцінюються працівниками виробничого відділу  на основі щорічних спостережень.

Після відведення лісосіки вибирають  технологічний процес лісозаготівель; проводиться спрощене вишукування  траси лісовозного вуса; обґрунтовують  вибір місць під верхні склади; намічають розташування волоків  і оформляють супровідні документи (технологічна карта).

Вибір технологічного процесу  лісозаготівель на підприємстві здійснюється на підставі наявних виробничих потужностей.

При нарощуванні об'ємів заготівки  або при оновленні парку лісозаготівельної  техніки на підприємстві необхідно  проводити додаткові дослідження  за рішенням наступних задач:

Обґрунтувати доцільність  переходу на нову технологію заготівлі  і вивезення лісу; здійснити вибір  оптимального комплекту лісозаготівельних  машин і устаткування з широкого спектру техніки (як зарубіжної, так  і вітчизняної), представленої на ринку.

Вирішення вибору і обґрунтування  технологічного процесу лісозаготівель та комплектів машин і устаткування ускладнене різноманітністю можливих технологічних процесів (заготівка  в хлистах, сортиментах, дерев і  ін.), лісозаготівельних машин (трактори з тросочокерним устаткуванням, з маніпулятором, з пачковим захопленням, харвестер, форвардер, звавалочно-пакетуюча машина і ін.), автопоїздів.

Питання щодо обґрунтування  комплектів машин і вибору технології розв'язується фахівцями лісозаготівельного підприємства або із залученням науково-дослідних  або проектних організацій.

Після визначення кількісного  складу бригад, комплектів машин і  устаткування для розробки лісосіки приступають до проектування виробничих елементів лісосік (розташування верхніх  складів, вибір схеми та розмітку трелювальних волоків, розміщення складу ГСМ, побутового будиночка і ін.).

До кожної лісосіки повинен  бути підведений лісовозний вус. Вуси можуть бути грунтовими, зимовими, лежневими, складальними, на хворостяній подушці.

Тип вуса лісовоза вибирається  залежно від виду лісовозного  транспорту, грунтово-кліматичних умов, наявності дорожно-будівельних матеріалів.

Розміщення вусів в  межах лісосічного фонду залежить від розмірів лісосік і вартості будівництва і утримання 1 км вуса, витрат на трелювання, наявності і  стану існуючої транспортної мережі.

Вибір місця розташування верхнього складу на лісосіці визначається виходячи з умов місцевості, відстані трелювання, вибору технологічного процесу  та комплекту машин та устаткування, набору технологічних операцій.

Площа верхнього складу повинна  бути достатньою для розміщення на ній необхідного запасу деревини і устаткування (для штабелювання, відвантаження і вивезення, заготівки  тріски і ін.).

Схеми розміщення волоків  вибирають для кожної лісосіки з  урахуванням рельєфу місцевості, її розмірів і конфігурації, лісівничих вимог та ін.

Схему з паралельним розміщенням  волоків застосовують при рівнинному рельєфі місцевості, її використання дозволяє чіткіше витримувати розмітку волоків на місцевості, спрощує забезпечення оптимальної черговості робіт з дотриманням умов безпеки, але при цьому дещо збільшується середня відстань трелювання деревини.

Один з різновидів паралельної  схеми - метод широкого фронту (мал. 8а) - коли на лісосіці є декілька верхніх  складів, розташованих уздовж вуса, а  до кожного з них примикає два-три  волока. Схема застосовується в тих  випадках, коли верхні склади виконують  функції відвантажувальних пунктів (прості і витрати на їх підготовку дуже малі).

Схему з віяловим розміщенням  волоків застосовують для всіх типів рубок на лісосіках витягнутої форми. По цій схемі один-два магістральних волока проходять на всю глибину лісосіки, до них примикають під кутом пасічні волока.

Схема з діагональним розміщенням  волоків рекомендується для лісосік з пересіченим рельєфом місцевості. Її застосування ускладнює розмітку волоків і пасік, але дозволяє скоротити відстань трелювання.

У лісозаготівельної промисловості  і в лісовому господарстві знаходять  широке застосування трелювальні трактори Онезького тракторного заводу з  різними технічними параметрами  і рішеннями, які повинні відповідати  умовам їх експлуатації та технології робіт. На базі трелювальних тракторів  створюються різні лісові машини. Тому постановка і вирішення задачі синтезу оптимальних лісозаготівельних  машин дозволить визначити їх оптимальні параметри і режими роботи з урахуванням технології лісосічних робіт.

Оптимальними системами  зазвичай називаються системи автоматичного  управління та системи передачі і  переробки інформації, найкращі в  тому чи іншому сенсі. Ці системи можуть бути як із зворотними зв'язками, так  і без них.

Задача синтезу оптимальних  лісозаготівельних машин включає  в себе наст у пні етапи:

Визначення математичної моделі об'єкта управління, тобто визначення функціональної залежності вихідної величини кута повороту вала трансмісії від  вхідного впливу з боку волока на об'єкт, яка може бути задана різними способами, і, зокрема, системою диференціальних  рівнянь або передавальними функціями  трелювальний системи;

Оцінку обмежень як внутрішніх, властивих об'єкту управління фізичних процесів, так і накладених штучно, ззовні; Визначення бажаного поведінки  об'єкта управління;

- Завдання певної мети  управління і вибір відповідно  з цією метою критерію оптимальності  функціонування, що характеризує  ефективність управління;

- Визначення стратегії  керуючого пристрою, тобто такого  алгоритму роботи цього пристрою, який при зазначених вище умовах  забезпечує екстремум критерію  оптимальності, тобто максимальну  ефективність управління;

- Схемну реалізацію керуючого  пристрою у відповідності зі  знайденим алгоритмом його роботи.

Якість синтезуючої оптимальної  лісозаготівельної машини залежить від правильності вибору критерію оптимальності, який характеризує ефективність управління, а досягнення екстремуму цього критерію є метою управління. Обґрунтування  вибору того чи іншого критерію оптимальності  пов'язано з конкретними техніко-економічними умовами роботи лісових машин  в теорії оптимальних систем не розглядаються. Будь критерій оптимальності є аналітична оцінка оптимізується якості системи, що залежить від її параметрів, що задає  і збурюючих впливів на неї і вхідного впливу на об'єкт управління, який формується керуючим пристроєм.

Зазвичай критерій оптимальності  виражається у вигляді функціонала  якості, що залежить від функції  управління, а оптимальне управління визначається як функція, що реалізує екстремум критерію якості, тобто  функціоналу. Наприклад, якщо до трелювальний системи пред'являються вимоги максимальної точності, то критерієм оптимальності  може служити інтеграл

Таке управління і процеси  в трелювальний системі є оптимальними. Відхилення критерію I від екстремального значення може служити мірою погіршення якості трелювальний системи. Зазвичай ставиться завдання досягнення екстремуму одного функціоналу, але можуть накладатися  додаткові умови і обмеження  на будь-які інші функції та функціонали. При цьому визначаються диференціальні рівняння, передавальні функції з  взаємозв'язком конструктивних параметрів трелювальний системи, статистичні  характеристики мікропрофілю лісових волоків і методика пошуку екстремуму функціоналу.

В якості технічного рішення  керуючого пристрою, що забезпечує екстремальне значення критерію функціонування лісозаготівельної системи машин  є її модулі, наприклад технологічний, транспортний та інші.

Вступ

Основу лісопромислового комплексу України становить  лісове господарство. Воно вивчає, веде облік і проводить роботу щодо збереження лісів, посилює їхні корисні  природні властивості, забезпечує розширене  відтворення та поліпшення їхньої якості, підвищення продуктивності, а також  сприяє раціональному використанню земельного лісового фонду і невиснажливому користуванню лісом для забезпечення потреб у деревині та іншій лісовій  продукції. Основи ведення лісового господарства визначено відповідними законодавчими актами (лісове законодавство, лісовий кодекс України). Для лісового господарства України характерні захисний та захисно-промисловий напрями  ведення. Заготівлю деревини в порядку  рубок головного користування проводять  у межах розрахункової лісосіки, а при веденні рубок догляду  за лісом — виходячи з необхідності поліпшення породного складу та якості лісів. Лісове господарство України розвинуто переважно в Українських Карпатах, на Поліссі, в Кримських горах, в лісостеповій і частково в степовій зонах.

Загальна  площа лісового фонду України  становить 10,8 млн. га, у тому числі  вкрита лісом — 9,4 млн. га.

Лісистість  становить 15,7%. Запаси деревини становлять 1,74 млрд. куб. м. Основна частина лісів  перебуває у віданні державних  органів лісового господарства, решту  передано у безстрокове користування сільськогосподарським підприємствам  або закріплено за іншими міністерствами і відомствами.

Лісовий фонд України характеризується переважанням листяних і хвойних порід і  нерівномірним розміщенням ресурсів деревини по території. Найбільша концентрація їх в Українських Карпатах (40,5% площі  цього регіону), Кримських горах (32%) і на Поліссі (25,1%); у лісостеповій зоні цей показник становить 13,2%, у  степовій — 3,8%. До найбільш лісистих областей належать Закарпатська, Івано-Франківська, Рівненська, Житомирська, Волинська  і Чернівецька.