авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

«Санкт-Петербургское научно-техническое общество «Целлюлозно- бумажной и деревообрабатывающей промышленности» ТЕХНОЛОГИЯ И МАШИНЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ СОЗДАНО ...»

-- [ Страница 3 ] --

Погодные условия при аэростатной трелевке играют критическую роль. Во время работ ветер не должен превышать 15 м/сек, в противном случае аэростат должен быть спущен до прекращения ветра. Также могут оказывать влияние температура и угол возвышения.

Размотка канатной системы по лесосеке выполняется с помощью вспомогательного троса (5…6 мм) и дополнительной лебедки. Предвари тельно перед трелевкой производится валка деревьев и обрезка сучьев.

Вся работа вальщиков, чокеровщиков, механизаторов согласовывается мастером с помощью радиосвязи. При движении в заданном направле нии одна из лебедок работает на размотку, другая наоборот наматывает канат на себя. При достижении заданной точки обе лебедки работают на намотку, тем самым притягивая аэростат к земле. После осуществления чокеровки лебедочные механизмы снимаются с тормоза, и аэростат за счет подъемной силы газа подымает пачку бревен, затем производится перемещение аэростата с пачкой бревен в обратную сторону. Обработав определенный сектор делянки, рабочая линия системы перемещается с помощью лебедки в следующий сектор.

3.6. Очистка деревьев от сучьев 3.6.1. Общие положения В зависимости от принятого технологического процесса лесозаго товительных работ, деревья могут очищаться от сучьев на лесосеке, на верхнем складе или на лесопромышленном складе.

На очистке деревьев от сучьев могут использоваться:

1. На лесосеке: топоры;

универсальные бензиномоторные пилы («Тайга 214», «Крона»);

бензиномоторные сучкорезки (БС);

передвижные ноже вые или канатные петлевые установки для групповой очистки деревьев от сучьев;

многооперационные лесозаготовительные машины (процессо ры и харвестеры) – в этом случае, процесс очистки от сучьев, обычно со вмещается с раскряжевкой получаемого хлыста на сортименты.

2. На верхнем складе: самоходные сучкорезные машины для поштучной обработки деревьев (ЛП-30;

ЛП-33) используемые также на береговых нижних складах с растянутым фронтом отгрузки.

3. На нижних складах: стационарные сучкорезные установки для по штучной (ПСЛ – 2А;

ЛО - 69) и групповой (МСГ – 3;

МСГ – 3.1) обра ботки деревьев.

В таблице 3.5 приводиться классификация основных способов и исполнительных элементов очистки деревьев от сучьев.

Таблица 3. Способ очистки де- Исполнительные элементы ревьев от сучьев Индивидуальный:

Перерезание Жесткие профильные ножи, ножевые цепи (брас лет), шарнирные ножи, спирально-петлевые ножи Фрезерование Плоские вращающиеся ножи, фрезы Точение Резцы на роторе Пиление Пильные цепи, режущие диски Групповой Обламывание Ротор с цепями, канатная петля, бункерные уста новки Фрезерование Фрезы, шнеки Перерезание Жесткие профильные ножи, шарнирные ножи Перерезающие устройства срезают сучок прямолинейным движе нием ножа иди надвиганием сучка на нож без образования стружки.

Усилие протаскивания достигает 60 кН, скорость обработки - 3 м/с и бо лее.

Фрезерными устройствами срезают сучья путем последовательно го удаления ряда отдельных стружек вращающимся многорезцовым ин струментом (фрезой), роторные-резцами, укрепленными на кольцевом вращающемся роторе, пильные устройства копируют форму ствола пу тем охвате поперечного сечения гибкой лентой пилы или путем враща тельно-поперечного перемещения пилы и ствола.

Обламывающие устройства удаляют сучья за счет перемещения деревьев через препятствия, пригибающие и ломающие сучья, или при перемешивании пачки деревьев.

Наибольшее распространение получили машины с устройством перерезывающего типа. Режущий инструмент имеет различное конст руктивное исполнение: жесткие профильные ножи шарнирные жесткие ножи, ножевые цепи, спирально-петлевые ножи.

В практике создания сучкорезных и многооперационных машин наибольшее распространение получили жесткие профильные ножи.

Сучковатость деревьев характеризуется числом, размерами и раз мещением сучьев по стволу, и зависит от породы и размера деревьев, а также от лесорастительных условий – бонитета и полноты насаждений.

При высоком бонитете и низкой полноте насаждений число и размер сучьев на деревьях максимальны. В плохих условиях произрастания и в сомкнутых древостоях число сучьев меньше из-за отмирания нижних ветвей.

Расстояние от комлевого среза до первого сука образует бессучко вую зону, которая, в среднем, для основных промышленных пород ко леблется в пределах: Е – 5…9 м;

Б, Ос, С – 12…13 м. Однако, как отме чалось выше, в зависимости от условий произрастания эта величина мо жет колебаться в очень широких диапазонах.

Число сучьев. У хвойных пород сучья располагаются т.н. мутов ками по 4…6 сучьев в мутовке, число мутовок на стволе пропорциональ но высоте и диаметру дерева. У лиственных пород расположение сучьев не мутовчатое, но у них чаще встречаются пасынки – сучья превратив шиеся во второй ствол. Среднее число сучьев для основных промышлен ных пород сведено в табл. 3.6.

Размеры сучьев. Сучья характеризуются по следующим призна кам: диаметру у основания;

длине;

площади среза;

углу врастания и твердости у основания, относительно стволовой древесины. Усреднен ные показатели для основных промышленных пород сведены в таблице 3.6.

Исследованиями ЦНИИМЭ установлено, что суммарная площадь среза сучьев на крупных деревьях всех пород (при диметре на высоте груди более 56 см) примерно одинакова и равна 0,1…0,4 м2. У деревьев с диаметром на высоте груди около 32 см площадь среза примерно равна 0,1 м2.

В зависимости от применяемого инструмента процесс очистки де ревьев от сучьев может протекать с образованием стружки (цепные пи лы, фрезы) и без образования стружки (ножи, цепные браслеты, канат ные петли).

Таблица 3. Усредненные характеристики сучковатости деревьев основных промыш ленных пород Порода Среднее Средний Макси- Рас- Угол Твердость число диаметр мальный стояние врас относи сучьев сучьев у диаметр между та- тельно основа- сучьев у сучьями, ния, стволовой ния, см основа- см древесины ния, см Ель 150-280 3 9 35 96 2,3-3, Сосна 10-18 5-6 15 120 86 2,2-3, Осина 12-17 6-8 20-25 80 50 1,25-1, Береза 12-17 5-6 20 67 30 1,3-1, При поштучной обработке деревьев наибольшее распространение получили стационарные ножевые головки.

При резании ножами сила резания определяется как:

Р Р = Р Н + Р д + Р з + Рв, (3.62) где: Рн – усилие надрезания волокон древесины лезвием ножа;

Рд – уси лие деформации древесины передней гранью ножа;

Рз – усилие на пре одоление сопротивлений на задней грани ножа;

Рв – усилие на преодоле ние сопротивлений на верхней грани ножа.

РН = 2q л x (d c x ) (2 + µ л (1 + cos )), (3.63) где: qл – предел прочности древесины на перерезание поперек волокон, кН/м2;

- радиус затупления режущей кромки ножа, м;

µл – коэффициент трения лезвия ножа о древесину;

- угол резания ножа;

dc – диаметр су ка;

х – глубина внедрения ножа.

Рд = 2 в.см.t Н (1 + µ д ctg ) x (d с x ), (3.64) где: см – сопротивление смятию древесины, кН/м2;

tн – толщина ножа, м;

µд – коэффициент трения передней грани ножа о древесину.

Р з = К у Fз µ з (3.65) где: Ку – коэффициент упругого восстановления волокон древесины, кН/м3;

Fз – площадь контакта задней грани ножа с древесиной, м2;

µз – коэффициент трения задней грани ножа о древесину.

Рв = К у tн Fв µ в (3.66) где: Fв – площадь контакта верхней грани ножа с древесиной, м ;

µв – ко эффициент трения верхней грани ножа о древесину.

Для практических расчетов можно принять µд=µл=µз=µв=µ Необходимые для расчета справочные значения для основных промышленных пород составят – табл. 3.7.

Таблица 3. Физико-механические свойства древесины сучьев Порода Сопротивление Коэффициент упругого Коэффициент смятию древе- восстановления волокон трения ножа о 2 сины, МН/м древесины, МН/м древесину Ель 8,0-12,5 350-600 0, Сосна 10,0-11,5 450-600 0, Береза 15,0-16,0 350-600 0, Осина 4,0-6,0 300-400 0, Для упрощения расчетов при диаметре сучьев более 40 мм приме нима следующая эмпирическая формула:

Рmax = 315 10 4 d c а П а (3.67) где: Рmax – максимальная величина усилия резания;

аП – поправочный ко эффициент на породу древесины;

а - поправочный коэффициент на угол резания, при =15 – 60 а = Средняя величина усилия резания (Рср) принимается равной поло вине от Рmax.

Мощность двигателя привода протаскивающей каретки определит ся по формуле:

Pu v р N=, (3.68) где: vр - скорость протаскивания дерева, м/с;

- КПД передач от двига теля к приводу захвата (0,82…0,75).

Значение усилия протаскивания для однорядной ножевой головки определяется по формуле:

Рu = Pср i + FT + WT, (3.69) где: i – число одновременно срезаемых сучьев (для ели – 3;

для сосны, березы и осины - 2);

FТ – сила трения ножей о поверхность ствола, Н;

WТ – сила собственных сопротивлений протаскивающего устройства с ком лем дерева в захвате, Н.

FT = P0 µ к z, (3.70) где: µк – коэффициент трения ножа по коре (0,2…0,25);

z – количество ножей в сучкорезной головке (для самоходных машин обычно составляет 3 шт).

Для машин с протаскивающей кареткой (ЛП-33, ЛП-30Г) WT = (0,5Q + GK )µ 0, (3.71) Для машин с гусеничным протаскивающим устройством (ЛП-51) WT = 2(0,5Q + q Г L Г + Q Г )µ 2, (3.72) где: Q – вес среднего дерева, Н;

GK – вес каретки, Н;

QГ – усилие прижа тия гусеницы;

L1 – длина гусениц;

q1 – вес одного погонного метра цепи (берется из задания);

qГ – вес одного метра гусеницы;

µ2 – коэффициент сцепления гусениц со стволом (µ2 =0,3-0,5);

GK – вес каретки, Н;

µ0 – ко эффициент сопротивления движению каретки по стреле.

Мощность протаскивающего механизма определяется по формуле:

Pu u Nu =, (3.73) u где: и – скорость протаскивания, м/с;

и – КПД механизма.

3.6.2. Очистка деревьев от сучьев ручным моторным инструментом В настоящее время технология лесосечных работ с вывозкой из ле сосеки деревьев практически сошла не нет. Поэтому очистка деревьев от сучьев, в подавляющем большинстве случаев, производится на лесосеке или на верхнем складе. Для этого используются либо самоходные сучко резные машины, либо ручные моторные инструменты – универсальные бензиномоторные пилы и бензосучкорезки.

Универсальные бензиномоторные пилы (с низким расположением рукоятей) успешно применяются как на валке, так и на обрезке любых сучьев вместо сучкорезной машины, когда приходится разрабатывать небольшие лесосеки, при проведении несплошных рубок главного поль зования или ухода за лесом, при сортиментной заготовке леса без ис пользования многооперационных машин.

Производительность на очистке деревьев от сучьев зависит от: сред него объема хлыста;

-породы деревьев;

вида очистки (грубая или запод лицо);

глубины снежного покрова;

- времени года;

- количества сучьев (класса сучковатости).

Вид очистки существенно влияет на производительность труда.

ГОСТ на лесоматериалы требует срезания сучьев заподлицо с поверхно стью дерева. Однако в случаях, когда возможна грубая очистка- произ водительность возрастает на 30%.

Данных по влиянию глубины снежного покрова на производитель ность процесса обрезки сучьев в литературных источниках не приводит ся.

Время года, а точнее температура окружающего воздуха, сказыва ется на процессе очистки деревьев от сучьев косвенно. При валке леса бензиномоторными пилами при низких температурах значительная часть сучьев при ударе о землю обламываются, следовательно, сокращается время на срезание оставшихся сучьев. Данных по количеству обламы вающихся сучьев нет, однако исследования по потере элементов кроны в процентах от массы кроны позволяет дать им ориентировочную количе ственную оценку (см. табл. 3.8).

Вместе с тем данные табл. 3.8 не позволяют судить о количестве пеньковых остатков сучьев, подлежащих спиливанию.

Таблица 3. Потери элементов кроны при валке в % от массы кроны Древесные породы Летом Зимой Ель 0,4-1,1 9,6-9, Береза 5,4-14,6 6,4-11, Сосна 6,6-14,0 42,2-54, Осина 50 60,1-61, Для механизированной обрезки сучьев, используются универсаль ные бензиномоторные пилы массой от 5...6 до 7...8 кг, при этом необхо димо придерживаться следующих требований:

• срезать сучья как можно ниже к поверхности ствола, но без повреж дений пильной цепью стволовой древесины;

• срезать сучья от комля к вершине, а во время обрезки находиться с левой по ходу движения стороны ствола дерева;

• во время обрезки сучьев пила должна либо опираться о ствол, либо скользить по нему, а при подведении пильного аппарата к сучку надо давать максимальные обороты;

• при срезании сучьев следует проявлять осторожность и рассчитывать необходимые рабочие движения заранее, стараясь подводить пильную шину к сучку под прямым углом;

• занимать устойчивое положение перед обрезкой сучьев, незначитель но наклоняя туловище вперед;

• ставить ступни ног на расстоянии 30...40 см друг от друга, а концы ступней не ближе 10... 12 см от дерева;

менять положение ног можно только после окончания рабочего цикла или когда пильная шина на ходится на противоположной стороне ствола, а корпус пилы опирает ся о ствол;

• запрещается начинать пиление концевой частью пильного аппарата во избежание возможного отбрасывания пилы на моториста;

• работать необходимо в специальных перчатках;

• подавать пилу на сучок следует при обязательном упоре пилы в двух точках (пильной цепью на сучок и корпусом пилы на ствол дерева);

• запрещается находиться на стволе поваленного дерева во время среза ния сучьев.

Приемы обрезки сучьев бензиномоторными пилами хорошо отра ботаны и широко применяются на практике.

Наибольшее распространение получил рычажный метод, который разделяется на шести- и трехсекционный. Шестисекционный метод ис пользуется, когда сучья располагаются часто на стволе (расстояния меж ду мутовками менее 70 см), а трехсекционный — при расстоянии между мутовками более 70 см (рис. 3.14 а и б).

Рабочий цикл состоит из шести разных фаз. Ствол дерева по длине сучковой зоны условно разделяется на участки длиной около 70 см и на каждом из них выполняется полный цикл. Пилу перемещают в опреде ленном порядке от сучка к сучку. Отдельно срезаются нижние сучья, при этом необходимо следить за положением ствола. Тонкие сучья срезают группами маховыми движениями пилы.

При спиливании сучка первой секции необходимо: принять устой чивое положение, пилу подвинуть по стволу, при этом пильная шина должна быть направлена вниз и вперед. Сучок отпиливают верхней вет вью цепи, надавливая правой рукой заднюю рукоятку вниз и назад. Ниж няя часть пилы служит точкой опоры для рычажного движения. Надо следить за тем, чтобы носок шины не задел следующего сучка. Во время пиления не следует поднимать пилу со ствола дерева.

При срезании сучьев первой секции рабочий занимает следующее положение: правая нога должна упираться коленом в ствол, а левая в су чок третьей секции в 40 см от ствола дерева. Носки ступней должны быть направлены внутрь и вперед. Захват передней рукоятки осуществ ляется левой рукой. Затем перемещением пилы к правой ноге спиливают сучья второй секции. Передвигая корпус вперед и вдоль ствола, правой рукой нажимают на заднюю рукоятку пилы. Перемещая заднюю рукоят ку к стволу, верхней ветвью цепи спиливают сучок второй секции, при этом важное значение приобретает удобная рабочая поза, при которой туловище должно занимать относительно прямое положение, без замет ного напряжения в теле, ноги должны быть слегка согнуты в коленях, а ступни ног перемещать не следует. Сучок третьей секции спиливается перемещением пилы вдоль ствола влево от оси дерева в сторону сучка.

Для этого моторист опирается коленом правой ноги о ствол, при этом левая нога находится немного впереди в полусогнутом положении на расстоянии приблизительно 40 см от ствола дерева, после чего произво дится спиливание сучка третьей секции. Пиление происходит при надав ливании левой рукой на переднюю рукоятку вперед и вниз. Срезание сучка третьей секции производят нижней ветвью пильной цепи.

Рис. 3.14. Последовательность срезания сучьев:

а — при трехсекционном методе;

б — при шестисекционном методе;

в при маятниковом методе После спиливания сучка третьей секции полотно пильного аппара та направлено вниз и вперед. Пилу задерживают в таком положении и перемещают вперед, пока она не займет положения для спиливания суч ка четвертой секции верхней ветвью цепи. При движении вперед пилу нельзя приподнимать. Сучок спиливают давлением правой руки на зад нюю рукоятку вниз. Левое колено и правая часть корпуса пилы служат точкой опоры, при этом левую ручку передвигают влево и вниз по пе редней рукоятке и пилу опрокидывают на ствол. С целью удаления коле на левой ноги как можно дальше от пильной цепи левую ногу выпрям ляют с одновременным выполнением описанного приема.

Для приведения пильного аппарата к сучку пятой секции левой ру кой захватывают переднюю рукоятку таким образом, чтобы пила нахо дилась на стволе дерева в горизонтальном положении на боку со сторо ны полотна пильной шины. При этом большой палец правой руки каса ется рычага управления дроссельной заслонкой. Сучок спиливается над виганием правой рукой задней рукоятки на себя.

Когда рабочее движение по обрезке сучка пятой секции заканчива ется, колено правой ноги опирается о ствол дерева. В таком положении пилу продвигают для спиливания сучка шестой секции. С этой целью пилу поворачивают на 90° против часовой стрелки вокруг оси пильного аппарата, полотно шины располагают под острым углом к оси ствола де рева. Одновременно продвигают вперед правую ногу до уровня задней рукоятки. Ноги при этом занимают устойчивое положение. Сучок спили вают нижней ветвью пильной цепи, придавливая вперед и вниз пилу за переднюю рукоятку. Колено правой ноги опирается о ствол дерева. Во время спиливания сучка левую ногу продвигают вперед на 40... 50 см для подготовки к следующему циклу.

Нижние сучья спиливают в направлении от вершины к комлю. Но ги в этом случае должны находиться на незахламленном участке, в 30...

40 см от ствола. Сам сучок спиливают нижней ветвью пильной цепи, пе ремещая заднюю рукоятку вправо.

Наилучшее положение моториста при обрезке сучьев - это относи тельно прямое его положение при слегка согнутых коленях, когда ствол дерева находится от уровня земли на 50...70 см.

При обрезке многочисленных тонких сучьев, а также сучьев на де ревьях с неравномерно расположенными мутовками применяют маятни ковый метод (рис. 3.14, в). При использовании этого метода, например, в густых хвойных насаждениях пильный аппарат перемещают вдоль ство ла. Первоначально обрезаются сучья со стороны моториста верхней вет вью пильной цепи движением пилы от себя, затем верхние сучья ствола срезают движением на себя, а сучья с противоположной стороны и час тично нижние - движением пилы от себя.

Наилучшим образом нижние сучья можно обрезать, если есть воз можность повернуть дерево на угол менее 90°. В этом случае создаются необходимые условия для срезания сучьев мотористом в выпрямленном положении корпуса тела, при этом сучья обрезаются как нижней, так и верхней ветвью пильной цепи.

При обрезке сучьев с помощью самоходных сучкорезных машин ЛП-ЗОГ и ЛП-ЗЗА во избежание поломки сучкорезной головки, разрыва каната и повреждения других узлов машины крупные деревья листвен ных пород (осину и березу) следует отсортировывать в отдельный шта бель, а обрезку с них сучьев производить бензиномоторной пилой. Уда ление сучьев производится приемами, отличающимися от уже описан ных. В первую очередь срезаются сучья, мешающие дальнейшей работе.

Необходимо уделять внимание, чтобы при срезании крупных сучьев не произошло зажима пильной шины. С этой целью необходимо произво дить предварительное подпиливание у места сжатых волокон, а затем уже выполнять пропил. Надо также внимательно следить, чтобы срезае мые сучья при падении не нанесли травму.

Если сук имеет большие размеры, то его следует срезать частями.

Сначала срезают более мелкие ветки, а затем у основания и сам сук. Не обходимо следить за тем, чтобы срезанные ветки не мешали работе и не загромождали рабочего места. Во всех случаях при обрезке крупных сучьев необходимо проявлять максимальную осторожность, и, прежде всего, избегать зажима пильной шины.

3.6.3. Машинная очистка деревьев от сучьев История создания и развития специальной лесозаготовительной техники, предназначенной для очистки деревьев от сучьев, имеет отно сительно небольшой временной промежуток. Вместе с тем, за эти годы отечественными конструкторами было разработано, а промышленно стью выпущено большое количество моделей машин предназначенных как для поштучной, так и для групповой обработки деревьев в условиях лесосеки. В результате таких поисков сложилась современная концепция компоновки мобильных сучкорезных машин.

Для работы на лесосеке сучкорезная машина должна быть негро моздкой по габариту и достаточно маневренной, не уступающей по под вижности трелевочному трактору. Всякого рода прицепные устройства, будь то ферма или тележка, снижают маневренность машины, а также ее производительность и делают в итоге малопригодной для использования на лесосеке. Примером тому могут служить сучкорезные машины СМ-2, ЛО-72 и ЛП-15 (рис. 3.15) с прицепной фермой, которые хотя и выпуска лась серийно, но вскоре были сняты с производства.

Также не нашли широкого применения установки для групповой очистки деревьев от сучьев в условиях лесосеки, ЛО-25, ЛО-39, тросовые устройства (рис. 3.16), из-за низкого качества очистки.

Наилучшим решением является такое, когда сучкорезное оборудо вание компактно монтируется на трелевочном тракторе. В этом случае сохраняется высокая подвижность машины, что важно при переездах своим ходом по лесосеке и с лесосеки на лесосеку, а также достигается взаимозаменяемость узлов и агрегатов с другими базовыми машинами, работающими на мастерском участке. Для сучкорезных машин подходят базовые конструкции как гусеничных трелевочных тракторов ТДТ-55А и ТТ-4, так и колесных машин.

Рис. 3.15. Сучкорезные машины с прицепной фермой: а) СМ-2 – транс портное положение;

б) СМ-2 – рабочее положение;

в) ЛП-15 – рабочее положение: 1 – сучкорезная головка;

2 – гидроманипулятор;

3 – толка тель сучьев;

4 – аутригер;

5 – лебедка;

6 – кабина оператора;

7 – ферма протаскивающего механизма;

8 – захват;

9 – канат;

10, 11 – блоки В настоящее время на отечественном рынке представлены машины известных марок ЛП-30Г, ЛП-33А, ЛП-33Б с качающейся поворотной стрелой (рис. 3.17, а), и сравнительно новые машины с гусеничным или вальцовым протаскивающим механизмом постоянного действия и по дающим гидроманипулятором – СМ-33 и ЛП-51 (рис. 3.17, б), на базе этих машин несложно организовать выпуск процессоров, если на них появится повышенный спрос, примером такой модернизации является известная ЛО-120, производства Сыктывкарского машиностроительного завода.

Рис. 3.16 Установки для групповой очистки деревьев от сучьев в услови ях лесосеки: а) ЛО-25;

б) ЛО-39;

в) тросовое устройство В зависимости от конкретных производственных условий сущест вуют следующие технологические варианты использования самоходных сучкорезных машин:

• по месту в технологическом процессе - на лесопогрузочном пунк те, на пасеке, непосредственно у пня, на промежуточном складе;

• по способу заготовки леса - без создания и с созданием запаса хлы стов;

• по способу протаскивания дерева — за комель (комлем вперед) и за вершину (вершиной вперед);

• по направлению перемещения машины на площадке лесопогрузоч ного пункта - от уса и к усу.

Основными местами работы сучкорезных машин в технологиче ском процессе лесозаготовок являются лесопогрузочный пункт (сучко резно-погрузочная площадка) у лесовозного уса, а также пасека на де лянке, где машина обрезает сучья перед трелевкой. Применение ее в по следнем случае возможно, если деревья свалены бензомоторной пилой или срезаны и уложены в пачки валочно-пакетирующей машиной (рис.

3.18).

Рис. 3.17. Сучкорезные машины: а - ЛП-30Г вид на стрелу с гидролебед кой: 1 – гидролебедка;

2 – приемная головка;

3 – поворотная стрела;

4 – сучкорезная головка;

б – самоходная сучкорезная машина с гусеничным протаскивающим устройством ЛП- Если валка деревьев бензиномоторной пилой производится на всей площади делянки небольшого размера (примерно 4...5 га), сучья можно обрезать непосредственно у пня (рис. 3.19). Однако тогда сучкорезная машина должна делать много переездов по лесосеке, что снижает ее про изводительность.

Сучкорезные машины могут работать как автономно, так и в ком плексе с другими машинами. Обрезку сучьев рекомендуется проводить, как правило, одновременно с разработкой лесосеки вне зависимости от того, входит или не входит машинист сучкорезной машины в состав комплексной бригады. Автономная работа сучкорезных машин, т.е. очи стка деревьев уложенных в запас допускается, однако, при этом надо из бегать смерзания крон деревьев, между собой и примерзания их к земле.

Рис. 3.18. Технологическая схема применения сучкорезной машины на пасеке: 1 - лесовозный ус;

2 — лесопогрузочные пункты;

3—растущий лес;

4 — пачки деревьев;

5—валочно-пакетирующая машина;

6—зона безопасности;

7—пачки хлыстов;

8—бесчокерный трактор;

9 — сучко резная машина Работа сучкорезной машины с созданием или без создания запасов хлыстов у лесовозной дороги определяется сезоном или режимом работы лесовозного транспорта. Работа машины с укладкой хлыстов в запас ор ганизуется в летне-осенний сезон, в частности при вахтовом методе и в тех случаях, когда по состоянию дорог летняя вывозка хлыстов невоз можна или нецелесообразна и планируется на зимний период. В зимний сезон, а при наличии дорог круглогодового действия также и летом суч корезная машина работает без создания больших запасов хлыстов.

Обрезку сучьев с протаскиванием деревьев комлями вперед при меняют в при трелевке деревьев за комли, что бывает, обычно, при ис пользовании ВПМ, ВТМ и бесчокерных трелевочных тракторов. Таким образом, основным преимуществом обработки деревьев с комля является возможность использования сучкорезных машин в комплексе с совре менной лесозаготовительной техникой.

Обрезка сучьев с протаскиванием деревьев вершинами вперед це лесообразна при технологии лесосечных работ предусматривающей ис пользование на валке деревьев бензиномоторных пил и трелевке деревь ев за вершины. Ее можно применять и при работе валочно пакетирующих машин, т.е. при укладке деревьев в щеть или пачку. При трелевке деревьев за вершины лучше сохраняется подрост, повышается проходимость трелевочных тракторов, не требуется выравнивания ком лей хлыстов, пропущенных через сучкорезную машину, увеличивается объем пачки на рейс.

Рис. 3.19. Схема разработки лесосеки с использованием сучкорезной ма шины непосредственно у пня: 1 — лесовозный ус;

5 — штабель хлыстов на лесопогрузочном пункте;

3 — зона безопасности;

4—растущий лес;

5—поваленные деревья;

6—обработанные сучкорезной машиной хлы сты;

7 — сучкорезная машина;

8 — бесчокерный трактор;

9 — укреплен ный трелевочный волок Сучкорезные машины при протаскивании деревьев за вершины мо гут работать в комплекте с манипуляторным трелевочным трактором, для чего на лесосеке должна быть обеспечена обрезка вершин на диамет ре 6...8 см. Если этого не сделать, то уложить пачку вершинной частью на коник бесчокерных тракторов практически невозможно.

Направление перемещения сучкорезной машины в процессе очист ки деревьев на лесопогрузочном пункте определяется направлением вы возки хлыстов и положением штабелей относительно уса. Комли обрабо танных хлыстов должны быть всегда расположены в направлении грузо вого хода лесовозных автопоездов. Поскольку сучкорезная головка все гда расположена слева по ходу трактора (со стороны кабины), при очи стке деревьев от комля машина приближается к усу, при размещении штабелей справа от уса (от грузового направления), и удаляется от него при размещении штабелей слева. При очистке деревьев от сучьев начи ная с вершины машина перемешается в обратных направлениях (рис.

3.20).

Рис. 3.20. Схемы перемещения сучкорезной машины на лесопогрузочном пункте: а и б — при очистке деревьев от комля: в и г — при очистке де ревьев от вершины;

1 — лесовозный ус (стрелкой показано направление вывозки хлыстов);

2 - штабель деревьев: 3 - сучкорезная машина (стрел ками показаны перемещение машины при обработке деревьев): 4 — шта бель хлыстов: 5 — вал сучьев При обрезке сучьев протаскиванием деревьев за комли подтреле ванные деревья укладывают в штабель, расположенный на лесопогру зочном пункте у действующего лесовозного уса или у трассы намечаемо го к строительству уса. Штабель деревьев образуется из отдельных па чек, подтрелеванных трактором и плотно уложенных одна к другой.

Пачки укладывают параллельно усу комлями в сторону направления вы возки леса. Каждую следующую пачку следует располагать рядом с уже уложенными пачками. Если сучкорезная машина будет перемещаться от уса к краю штабеля (в глубь штабеля), то подтрелевываемые пачки сле дует укладывать в обратном направлении - от края штабеля к усу. Если машина будет, наоборот, приближаться к усу, то пачки укладывают на чиная от уса. Такой порядок формирования штабеля облегчает вытаски вание деревьев сучкорезной машиной из штабеля;

он рекомендуется при укладке деревьев в запас.

Во избежание повреждения стволов и особенно вершинной части не допускаются заезды трелевочного трактора на деревья соседних па чек, укладка пачек одна на другую. Для увеличения вместимости штабе ля требуется продвинуть пачки друг к другу щитом или толкателем трак тора. Сдвигать пачки можно периодически, через каждые два-три рейса трактора. Однако слишком сильно уплотнять штабель деревьев нельзя, так как сучья переплетаются и для последующего вытаскивания деревьев потребуются значительные усилия. Пачки деревьев в штабель следует укладывать с расчетом на удобную и производительную работу сучко резной машины. Необходимо сбрасывать пачки так, чтобы сучкорезная машина, двигаясь прямолинейно, могла свободно перемещаться рядом со штабелем, в непосредственной близости от его торцовой части и взять при этом все деревья, уложенные в штабель. Предельно допустимый раз бег комлей, при котором выдерживается указанное условие, определяет ся взаимным расположением левой гусеницы трактора, ножей сучкорез ной головки и захвата и должен составлять не более 2 м.

Размеры штабелей определяют в основном режимом вывозки леса (с текущей отгрузкой хлыстов или с созданием запаса). От размеров штабеля деревьев зависят размеры штабеля хлыстов, сформированного машиной после очистки этих деревьев. При работе в запас штабеля обычно делают выше (около 2 м).

Для сокращения расстояний переездов челюстного погрузчика глубину штабелей хлыстов, а, следовательно, и деревьев назначают до м. Высота штабеля деревьев зависит от размера трелюемых пачек, кото рые укладывают в один ряд и лишь поплотнее сдвигаются трелевочным трактором. Размер пачек во многом зависит от способа трелевки - за ко мель или за вершину.

Расстояние от штабеля деревьев (до левой гусеницы сучкорезной машины) при протаскивании деревьев за комли должно быть минималь ным (в среднем 0,5 м), чтобы сократить время протаскивания бессучко вой части ствола через сучкорезную головку. Это расстояние ограничи вается лишь тем, чтобы при подъеме комель дерева не задевал за гусени цу. Хлысты сбрасываются машиной на правую сторону, причем вершин ные части длинных хлыстов ложатся сзади за машиной, перекрывая ей путь назад. Таким образом, машина может работать, только перемещаясь передним ходом.

Для очистки деревьев от сучьев машинист устанавливает сучко резную машину против штабеля так, чтобы комли деревьев находились со стороны кабины трактора, а место захвата дерева сучкорезными но жами приходилось на бессучковую зону и при последующем протаски вании все сучья прошли через сучкорезную головку. Желательно также, чтобы первое захватываемое дерево находилось между кабиной и задним концом гусеницы на расстоянии около 1...1,5 м от него. В этом случае деревья в обработку захватываются как бы с некоторым опережением вперед по ходу машины. Стрела отклоняется от поперечного положения на угол 27° вперед, что позволяет разобрать штабель в пределах рабочей зоны без перемещения машины с одной стоянки на ширину до 2,5 м.

Этим достигается хорошая видимость зоны с рабочего места машиниста, а дерево захватывается в месте, не закрытом обрезанными сучьями.

Таким образом, позиция трактора относительно дерева, подлежа щего обработке, характеризуется следующими средними размерами: рас стояние от гусеницы до торца дерева 0,5 м, от комлевого торца до места захвата 3...3,5 м, расстояние от конца гусеницы до дерева 1 м.

Для очистки от сучьев следует выбирать крайнее дерево, свободно лежащее на земле или сверху штабеля, ствол и крона которого не зажаты соседними деревьями.

Расстояние от штабеля деревьев до сучкорезной машины (до левой гусеницы) при протаскивании деревьев за вершины должно быть в пре делах 1,5...2,5 м. В этом случае машина захватывает дерево сучкорезной головкой на расстоянии 1...2,5 м от вершинного торца. Такое расстояние наиболее целесообразно как по условиям прочности ствола (вершина при подъеме дерева не ломается), так и по условиям сокращения затрат вре мени на обработку вершины (уменьшаются расстояния перегонов карет ки-захвата по стреле).

Метод протаскивания за вершины позволяет обрабатывать более крупные деревья, чем при протаскивании за комли. Здесь используется возможность не поднимать комель дерева, а протаскивать его по земле.

Комель поднимается только в последний момент, когда сучья полностью обрезаны и каретка-захват находится у приемной головки, служа проти вовесом.

Обработанные хлысты сбрасывают вправо, при этом комли хлы стов должны находиться в зоне уверенной видимости с рабочего места машиниста. Ориентиром служит обычно наружный край левой гусени цы, по линии которого и укладываются комли. При аккуратном сбрасы вании хлыстов разбег комлей в штабеле не превышает 0,5 м. Простота выравнивания комлей, не требующая выполнения каких-либо дополни тельных приемов, является важным преимуществом обработки деревьев за вершины. При таком способе существенно повышается качество об резки сучьев в вершинной части хлыста.

Хлысты укладываются в штабель на подкладке, проложенной на всю длину (глубину) штабеля и обычно устраиваемой из низкокачест венных хлыстов. Подкладку на место укладывают стрелой сучкорезной машины и располагают на расстоянии 1,5...3 м от правой гусеницы трак тора.

Укладка сучьев в валы в процессе обрезки на лесопогрузочном пункте является важным достоинством машинной очистки деревьев от сучьев. Во-первых, валы легко уплотняются и приземляются сучкорез ной машиной, сокращая таким образом до минимума последующие ра боты по очистке лесосеки от порубочных остатков. Во-вторых, такая технология позволяет организовать с одновременной обрезкой сучьев строительство лесовозного уса с использованием образующегося вала сучьев. Сучья могут также использоваться для укрепления волоков.

Сменная производительность сучкорезной машины (Псм) при об резке сучьев определяется по формуле:

3600Т 1V x П см =, (3.74) tц где: Т—продолжительность рабочей смены, ч;

1 —коэффициент ис пользования рабочего времени смены (0,8...0,9);

Vx — средний объем хлыста, м3;

tц — время обработки одного дерева, с;

tц=t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6 (3.75) здесь: t1 — время на подвод стрелы к дереву, с;

t2 — время на захваты дерева, с;

t3 — время проталкивания дерева, с;

t4 — время на открытие захвата, с;

t5 —время обратного хода каретки с захватом, с;

t6 — время на переезды сучкорезной машины от одной технологической стоянки к дру гой, с. Время t2 и t4 зависят от количества захватов, приходящихся на од но дерево, которое определяется по формуле:

l x l п=, (3.76) lк где: lx — длина хлыста, м;

l0 —длина части дерева, выступающей за габа риты захвата, м;

lx —максимальный ход каретки, м. Полученное количе ство захватов п округляется в большую сторону.

Время протаскивания дерева и обратного хода каретки определяет ся соответственно:

l x l0 пl t3 = t5 = к, ;

(3.77) vр vх где: vх –скорость обратного хода каретки с захватом, м/с.

3.7. Погрузка древесины на лесовозный транспорт В настоящее время, в зависимости от принятого технологического процесса лесосечных работ заготовленная древесина вывозится, в основ ном, в виде хлыстов, полухлыстов или сортиментов, т.е. в круглом виде.

Исключение составляет заготовленная на лесосеке или верхнем складе топливная щепа.

Погрузка древесины на лесовозный транспорт является заключи тельной транспортной операцией технологического процесса лесосечных работ, выполняемой на верхних складах или погрузочных пунктах. По грузка обычно осуществляется из штабелей запаса. Рабочие и машины, участвующие в погрузке, могут быть выделены в отдельные функцио нальные звенья или входить в состав укрупненных комплексных или сквозных бригад.

Различают три способа погрузки древесины: поштучный – лесома териалы укладываются на подвижной состав по одному;

пачковый – под вижной состав загружается в несколько приемов;

крупнопакетный – под вижной состав загружается за один прием пакетом равным грузоподъем ности транспортной единицы.

Подъемно-транспортные машины применяемые для погрузки дре весины на лесовозный транспорт можно разделить на следующие типы:

стреловые краны и установки;

канатные установки;

челюстные погруз чики (лесоштабелеры), самопогружающиеся лесовозные автопоезда.

Стреловые краны, в настоящее время, применяются на погрузке лесовозного транспорта редко, это связано с тем, что они не могут пере двигаться с полным грузом, и при их использовании трудно механизиро вать прицепку и отцепку груза. По виду машин на которых устанавлива ются мобильные стреловые краны они подразделяют на автомобильные, тракторные и железнодорожные. Общим признаком кранов является подъем груза на гибком тяговом органе (канате). По характеру движения стрелы краны подразделяются: с качающейся неповоротной стрелой (в процессе работы изменяется только ее вылет);

с поворотной качающейся стрелой (в процессе работы стрела может поворачиваться на угол до 180, а также изменять вылет);

с полноповоротной качающейся стрелой (стрела может поворачиваться на 360 и изменять вылет).

Канатные установки широко применялись в лесной промышленно сти СССР, за годы их развития было создано большое количество раз личных типов таких установок, как специализированных – трелевочных или погрузочных, так и совмещенных – трелевочно-погрузочных.

К основным типам специализированных погрузочных канатных установок относятся: стреловые, у которых блоки тяговых канатов укре плены на наклонной балке, имеющей постоянный или переменный вы лет;

мачтовые – блоки тяговых канатов укреплены на вертикальной стойке (мачте);

установки не имеющие мачт или стрел, у таких установок направляющие блоки укреплены на опорах таким образом, что тяговые канаты располагаются почти горизонтально.

К погрузчикам относятся самоходные погрузочно-разгрузочные и штабелевочные машины с рычажносочлененными рабочими органами и механическими грузозахватами. Обычно рабочие органы погрузчиков имеют гидромеханический привод.

Погрузчики и штабелеры подразделяются по типу движителя базо вой машины, характеру движения рабочих органов и конструкции грузо захватов.

По типу движителя погрузчики делятся на колесные и гусеничные.

По характеру движения рабочих органов погрузчики и штабелеры делятся на следующие типы:

- вертикально-фронтальные и вертикально-боковые – рабочий орган установлен впереди (иногда на корме) или сбоку машины, рабочие органы способны перемещать груз только вверх или вниз;

- радиально-фронтальные и радиально-боковые – у машин данного ти па рабочий орган имеет возможность поворота только в вертикальной плоскости на угол до 90, в лесозаготовительной промышленности такая техника на применяется;

- перекидные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол до 180, что позволяет переносить груз через базо вую машину погрузчика («через себя») (рис. 3.21, а);

- поворотные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, благодаря стреле, включающей кроме грузозахвата два или более шарнирно-сочлененных элемента (мани пуляторные погрузчики).

Самопогружающиеся лесовозные автопоезда принципиально отли чаются по способам погрузки леса:

- с боковой погрузкой при помощи канатно-блочной системы – сило вым органом таких автопоездов является лебедка, управление кото рой осуществляется с помощью пульта дистанционного управления, что позволяет шоферу-оператору выбирать наиболее удобные пози ции во время погрузки или разгрузки, затаскивание пачки древесины производится при помощи канатно-блочной системы по откидываю щимся погрузочным стойкам, расположенным по левому борту ма шины (рис. 3.21, б);

- с контейнерной погрузкой – загрузка древесины происходит в снятый и установленный на земле контейнер, при помощи специального мо бильного погрузчика или крана, затем загруженный контейнер затас кивается на полуприцеп автопоезда при помощи лебедки, установ ленной за кабиной машины (рис. 3.21, в);

- с погрузкой при помощи гидроманипулятора (гидрокрана) – автопо езда такого типа могут выполняться в виде хлыстовозов или сорти ментовозов (рис. 3.21, г, д), причем у сортиментовозов гидроманипу лятор может устанавливаться как непосредственно за кабиной маши ны, так и на корме машины, что позволяет обслуживать и лесовоз и прицеп при наименьшем требуемом вылете манипулятора.

Основными требованиями предъявляемыми к машинам и механиз мам используемым на погрузке древесины на лесовозный транспорт яв ляются: приспособленность к работе с крупногабаритными грузами;

возможность набора пачки как с площадки, так и из штабеля;

возмож ность подъема и подтаскивания груза к месту укладки;

достаточная гру зоподъемность, равная или кратная грузоподъемности подвижного со става;

минимальные затраты на монтаж и демонтаж;

обязательное обес печение требований техники безопасности и сохранности подвижного состава при выполнении работ.

Из перечисленных выше погрузочных машин и механизмов, в на стоящее время, наиболее распространены мобильные челюстные погруз чики перекидного типа и самопогружающиеся лесовозные автопоезда с гидроманипуляторами.

Из всех перечисленных видов мобильных челюстных погрузчиков наибольшее распространение получили погрузчики перекидного типа, поскольку конструкция их технологического оборудования позволяет свести к минимуму требуемые маневры машин при выполнении погруз ки, что, в свою очередь, сокращает расходы на подготовку погрузочных площадок, особенно на слабых грунтах. Погрузчики фронтального и по воротного типов нашли применение на нижних складах в качестве лесо штабелеров и разгрузчиков лесовозного транспорта, а также на вспомо гательных внутрицеховых операциях.

Для погрузки древесины рассредоточенной в небольших количест вах вдоль лесовозных дорог были последовательно созданы различного типа самопогружающиеся лесовозные автопоезда, из которых к настоя щему времени применяются только автомобили с гидроманипуляторами (гидрокранами), это связано с существенными недостатками автопоездов с канатно-блочной системой и контейнерной загрузкой, которые, в ос новном, заключаются в следующем: не устраняют ручную прицепку гру за, имеют продолжительный цикл погрузки, а автопоезда с контейнерной погрузкой, помимо перечисленного, требуют дополнительных механиз мов для загрузки и разгрузки контейнера.

Рис. 3.21. Погрузочные машины: а — челюстной погрузчик перекидного типа ЛТ-65Б;

б — автопоезд с боковой самопогрузкой;

в — самопогру жающийся контейнерный автопоезд;

г — самопогружающийся автопоезд с гидроманипулятором — хлыстовоз;

д — самопогружающийся автопо езд с гидроманипулятором — сортиментовоз Однако, автопоезда оборудованные гидроманипуляторами, также имеют существенный недостаток, связанный с массой погрузочного обо рудования – установка гидроманипулятора уменьшает полезную грузо подъемность автопоезда и приводят к дополнительным расходам топли ва как в грузовом, так и в холостом направлениях, поэтому использова ние таких автопоездов целесообразно при вывозке древесины с неболь ших лесосек при малых плечах вывозки.

Техническая производительность погрузчиков перекидного типа при работе из запаса превышает 400 м3 в смену, однако для достижения таких результатов необходима правильная и четкая организация их рабо ты.

Штабеля запаса должны укладываться глубиной не более 35 м, а в случае укладки и отгрузки хлыстов их комли должны быть ориентирова ны в сторону вывозки.

Организационные формы работы лесопогрузчиков могут быть раз личными. В отдельных случаях наиболее целесообразно закреплять по грузчики за автоколоннами, т.е. при изменении маршрута вывозки меня ется место работы погрузчиков, например, при организации сквозной ле созаготовительной бригады. В других случаях удобнее закрепить по грузчик за лесопунктом, т.е. погрузчик последовательно производит по грузку на всех лесосеках данного лесопункта – погрузчик работает в ка честве функционального звена. Однако при всех формах организации труда должны соблюдаться два условия: при работе нескольких автопо грузчиков на одной погрузочной площадке очередь автопоездов к ним должна быть общей;

при работе погрузчиков должен быть запас древе сины.

Расчетная часовая производительность лесопогрузочных средств (Пч) определяется по формуле:

3600Vп.с Пч =, (3.78) М п.с. t1 + t 2 + t М 1 где: Vп.с – вместимость подвижного состава, м ;

1 – коэффициент ис пользования грузоподъемности подвижного состава (0,7…0,8);

t1 – время подготовки подвижного состава к погрузке, с (120…240);

t2 – время по грузки, с (определяется при помощи хронометражных наблюдений);

М – грузоподъемность лесопогрузчика, м3;

2 – коэффициент использова ния грузоподъемности лесопогрузчика (0,6…0,8);

t3 – время оправки и крепления пакета после погрузки, с (180…300).

3.8. Очистка лесосек 3.8.1. Общие положения Очистка лесосек – это заключительная операция лесосечных ра бот, в установленном порядке выполняемая при рубках леса.

Основные цели очистки лесосек органами лесного хозяйства опре деляются следующим образом: создание необходимых условий для ус пешного возобновления и роста древесных пород;

предупреждение воз никновения на местах рубок пожаров, развития болезней, размножения вредителей.

Различают следующие способы очистки лесосек:

• сбор порубочных остатков в кучи или валы с оставлением их на перегнивание;

• измельчение порубочных остатков на отрезки длиной 0,5 – 1,0 м и разбрасывание по территории лесосеки с обязательным приземле нием;

• сбор порубочных остатков в кучи или валы с последующим их сжиганием;

• укладка порубочных остатков на трелевочные волока с последую щим примятием трактором;

• «сплошной пал» - сжигание порубочных остатков по всей террито рии лесосеки без их предварительного сбора - по современным ле соводственным требованиям и санитарным правилам запрещен;

• сбор и вывоз порубочных остатков с последующим использовани ем для строительства лесовозных дорог, получения технологиче ской или топливной щепы, а также изготовления товаров народно го потребления.

Очистка лесосек производится исходя из лесоводственных требо ваний и имеет следующие основные задачи:

Противопожарная. Во многих странах эта роль считается глав ной. Особенно там, где лесные пожары были причиной уничтожения не только лесов но и городов. Так в 1894 году в США из-за лесных пожаров сгорели 6 городов.

От степени захламленности лесосеки зависят высота и скорость огня, а также вероятность перехода пожара в верховой на соседних уча стках леса. Скорость огня на неочищенной лесосеке увеличивается в 2…3 раза, высота огня от 20…30см до 1,5…2,0 м, а затраты на тушение в 5 раз и более.

Лучший способ очистки лесосек для противопожарных целей – сжигание порубочных остатков в кучах в пожаробезопасный период.

При таком способе лесосеку огораживают минерализованной полосой шириной 1,5…2м, а затем такими же полосами разбивают ее на участки шириной до 15 га. Сжигание следует начинать с периферии вырубки, ук ладывая кучи порубочных остатков на значительном расстоянии от се менников и подроста. Не следует сочетать укладку со сжиганием - сна чала нужно уложить кучи, а затем сжечь. Сжигают кучи поочередно из бегая не только сухой но и ветреной погоды. В опасный период рекомен дуется засыпка сгоревших куч землей.

Лесопатологическая. Порубочные остатки на лесосеке могут быть очагом усиленного размножения насекомых ксилофагов и грибных болезней, которые переносятся на соседние участки леса. Хорошей ме рой борьбы с вредителями и болезнями леса считается сжигание пору бочных остатков. По санитарным правилам порубочные остатки могут использоваться как ловчие деревья, со сжиганием их до вылета насеко мых весной или в начале лета.


В связи с тем, что насекомые ксилофаги могут гнездиться в коре пней и корневых лап в районах подверженных таким лесопатологиче ским поражениям приходится производить их окорку. Эту трудоемкую операцию можно заменить укладкой куч порубочных остатков на пни с последующим их сжиганием.

При сильном размножении лесных патологий приходится произво дить корчевку пней, хотя в последствии это может приводить к эрозии и обеднению почв.

В связи с тем, что сжигание порубочных остатков является трудо емкой операцией, для содействия естественному лесовозобновлению на сухих и тяжелых сырых почвах и при наличии большого количества подроста допускается применение других способов очистки с соблюде нием санитарных правил. При сборе порубочных остатков в кучи или ва лы толстые ветви (5см и более) укладываются вниз, а сверху засыпаются плотным слоем тонких ветвей при толщине этого слоя не менее 80см.

Содействие естественному лесовозобновлению. Помимо сжига ния и разбрасывания золы по территории лесосеки с точки зрения содей ствия естественному лесовозобновлению полезным признается также измельчение разбрасывание и приземление порубочных остатков. Наря ду со сбором порубочных в кучи их измельчение и разбрасывание по ле сосеке позволяет защитить подрост от резких перепадов температуры, выжимания корней и пересыхания. В скандинавских странах распро странена технология разбрасывания по лесосеке щепы полученной из порубочных остатков при помощи мобильных рубильных машин, что способствует скорейшему перегниванию и удобрению почвы, иногда в разбрасываемую щепу добавляются удобрения.

Помимо вышеперечисленных задач очистка лесосек, проводимая одновременно с лесозаготовительными работами облегчает валку и тре левку, обеспечивает свободное перемещение машин и персонала по ле сосеке, что в свою очередь уменьшает трудоемкость работ и увеличивает их безопасность.

Укладка порубочных остатков на волока позволяет увеличить их работоспособность, а также уменьшить отрицательные экологические воздействия трелевочных систем в виде уплотнения почвы и поврежде ния корней оставляемых на корню деревьев и подроста.

Утилизация порубочных остатков на изготовление полезной про дукции или получение тепловой энергии считается наиболее прогрес сивным направлением технологического процесса, предусматривающим полное использование всей фитомассы дерева. Однако современная ле соводственная наука считает необходимым оставлять часть порубочных остатков на лесосеке во избежание обеднения почв. Особенно вредным удаление порубочных остатков с территории лесосеки считается на глу боких песчаных почвах склонных к образованию сыпучих песков.

3.8.2. Определение объема лесосечных отходов Объем древесных отходов на лесосеке зависит от объема заготов ки, времени года, породного состава древостоя и пр.

Наибольшую долю от стволовой древесины составляет крона. Ее размеры и объемы зависят от породы и возраста деревьев, запаса леса на гектаре, диаметра и бонитета леса. Средний объем кроны от объема ствола может быть принят: для ели – 18, сосны – 14, березы – 6, осины 8%. Доля хвороста, оставляемого на лесосеке, достигает 11% от объема вывезенной древесины, валежника и обломков стволов – от 3 до 6,6%, вершинок – 1,5, пней – 3, корней: ели – 16,5, сосны – 11,5, осины – 13%.

Соотношение между основными элементами фитомассы деревьев неко торых пород России, % от общего объема приведены в таблице 3.9.

Таблица 3. Соотношение между основными элементами биомассы деревьев некото рых пород России, % от общего объема Порода Ствол Корни Ветви Сосна 65-77 15-25 8- Лиственница 77-82 12-15 6- Береза 78-90 5-12 5- Осина 80-90 5-10 5- Бук 55-70 20-25 10- Средневзвешенные нормативы отходов лесозаготовок в виде вер шин, сучьев, веток и отходов раскряжевки для каждого пункта их кон центрации в м3 на 1000 м3 заготовляемой древесины определяется по формуле:

К Ci Р = а i bi, (3.79) i = где: ai – доля древесины i- той породы в формуле породного состава ле сонасаждений;

bi – норматив образования данного вида отхода i-той по роды,%;

К- количество пород деревьев;

Сi – нормативы поступления элементов кроны для каждой породы дерева в пункт трелевки с учетом потерь при валке, формировании пакета, трелевке (см. табл. 3.10).

Таблица 3. Потери элементов кроны в процессе лесозаготовок (% от массы кроны) Дре- Трелевка деревьев весная Вершиной вперед Комлем вперед порода при при при все- при при при все валке фор- дви- го валке фор- дви- го де- миро- жении де- миро- жении ревь- вании пачки ревь- вании пачки ев пачки ев пачки Летом Ель 0,4 12,8 7,9 21,1 1,1 2,2 5,8 9, Береза 14,6 25,7 5,0 45,3 5,4 4,1 0,9 10, Пихта - - - - 0,5 14,1 6,9 21, Сосна 14,0 33,4 8,3 55,7 6,6 7,20 6,4 20, Осина 50,0 23,8 5,6 79,4 - - - Зимой Ель 9,9 20,7 8,3 38,9 9,6 14,8 5,2 28, Береза 6,4 30,4 26,2 63,0 11,8 4,8 7,5 24, Пихта - - - - 10,6 31,6 3,7 45, Сосна 54,8 23,4 7,1 85,3 42,2 25,8 6,0 79, Осина 61,5 30,8 0,5 92,8 60,1 12,9 0,8 74, Потери элементов кроны в процессе лесозаготовок завися от при нятой технологии лесосечных работ, системы машин.

3.8.3. Техника и технология очистки лесосек Сбор порубочных остатков может осуществляться как вручную, так и при помощи специализированных машин называемых подборщи ками.

Сбор порубочных остатков вручную осуществляется при:

• несплошных рубках;

• сплошных рубках с обязательным сохранением равномерно распреде ленного подроста;

• на небольших лесосеках, где применение специальных подборщиков, с учетом их перебазировок не целесообразно.

Затраты на очистку лесосек существенно сокращаются если техно логический процесс лесозаготовок предусматривает вывозку леса де ревьями, или очистку деревьев от сучьев на верхнем складе. Это позво ляет сконцентрировать основную часть порубочных остатков в одном месте. Вместе с тем, даже при использовании благоприятных технологи ческих процессов, очистку лесосек всю равно приходится производить в связи с тем, что при валке и трелевке деревьев значительное число сучь ев, а иногда и тонкомерных деревьев и пасынков обламывается (особен но в зимнее время).

Подборщики предназначены для очистки вырубленных лесосек от порубочных остатков, а также могут применяться для минерализации почвы в целях создания благоприятных условий для естественного лесо возобновления и образования защитных минерализованных полос (во круг склада ТСМ, при сжигании порубочных остатков и пр.).

Подборщик представляет собой трелевочный трактор, оснащенный специальным оборудованием для сбора сучьев, вершин, валежа и других лесосечных отходов в условиях нераскорчеванных вырубок при наличии пней затрудняющих его передвижение по лесосеке.

По технологическому признаку машины для очистки лесосек де лятся на:

• для сбора сучьев, веток и других мелких остатков в валы или кучи с оставлением их на площади лесосек;

• для сбора вершин, валежа и стволовой древесины с их последующей погрузкой и вывозкой с очищаемых лесосек.

По конструкции подборщики подразделяются (рис. 3.22):

• с грабельным или челюстным собирающим органом;

• с навесным или прицепным оборудованием;

• с механическим или гидравлическим приводом собирающего органа;

• с передним или задним (по отношению к трактору) расположением собирающего органа;

• с базированием на трелевочных тракторах или тракторах общего на значения.

Для механизированной транспортировки порубочных остатков впервые применили специальную сетку, изготовленную из стальных ка натов. Сучья укладывались по всей длине сетки высотой до 1,5…1,7 м.

Затем сетка с сучьями завертывалась при помощи лебедки трактора и в таком виде производилась транспортировка. При разгрузке один конец сетки отцепляли;

сетка разворачивалась при движении трактора - сучья оказывались на земле. При таком способе сбор порубочных остатков производился вручную.

Рис. 3.22. Классификация машин для очистки лесосек Затем было сконструировано устройство для механизированного сбора порубочных остатков (рис. 3.23), которое было выполнено в виде трала с двумя тетивами, натягиваемыми двумя тракторами и снабжен ными собирателями, которые изготовлены из отрезков канатов, обра зующих трехгранную призму. Рычаг прикреплен шарнирно к накидной скобе, охватывающей подшипниковое кольцо с зацепами, жестко закре пленное на тетиве трала. При работе устройства передняя приводная те тива, изготовленная из круглозвенной цепи, совершала вращательное движение по ходу трактора, таким образом цепь, катящаяся по всему фронту между тракторами, легко преодолевала препятствия и подбира ла остатки древесины, пропуская их через себя. Отходы накапливались на несущих органах трала.

Применение этого устройства было связано с определенными за труднениями: для натягивания трала необходимо два трактора, сложна конструкция самого трала.

Рис. 3.23. Устройство для механизированного сбора порубочных остат ков;

1, 2 - тракторы;

3 - реверсивная коробка лебедки;

4 - приводная пе редняя тетива;

5 - канатные отрезки верхней тетивы;

6 - подшипниковое кольцо;

7 - холостой вертлюг В дальнейшем, был сконструирован подборщик, представляющий собой съемное навесное устройство к чокерному трелевочному трактору (рис. 3.24). На щите трактора закреплена качающаяся рама, на которой свободно перемешается каретка с зубьями-захватами. Для подъема ка ретки используется лебедка трактора. Рабочий орган подборщика являл ся выносным.

Рис. 3.24. Схема подборщика: 1 - щит;

2 – рама;

3 - каретка;

4 - зубья захваты;

5 - лебедка Трактор с опушенным щитом я поднятой рамой подходил к пачке отходов, задним ходом сдвигал ее. Затем рама опускалась, захваченные зубьями отходы натяжением каната уплотнялись на щите, щит подни мался и трактор отвозил сучья к месту сжигания. Недостатком в работе такого подборщика является большое число операций, нарушающих не прерывность процесса. Работа осуществлялась по циклу: сбор пачек транспортировка при наличии большого количества холостых ходов и вспомогательных операций.


Наиболее распространенный тип подборщика - навесной грабель ный подборщик, навешиваемый сзади на трактор (рис. 3.25, а).

В комплект навесного оборудования подборщика входит рама, ук репленная на щите трактора или на его шасси (в варианте с гидроприво дом), надрамник, соединительные рычаги, шарнирно связанные с соби рающими зубьями и подрессоренные пластинчатой пружиной из листо вой стали. Каждый зуб подвешивается к надрамнику канатом с коушами.

Рама с соединительными рычагами и собирающими зубьями со ставляет грабельный аппарат, который канатами, подъемной тягой с петлей и канатом трелевочной лебедки трактора или штоком гидроци линдра может подниматься для сбрасывания собранной пачки и снова опускаться для сбора порубочных остатков. Применение гидравлическо го устройства дает возможность сбрасывать порубочные остатки в валы без остановки трактора, что повышает производительность подборщика.

Собирающие зубья, не выпуская собранных остатков, свободно проходят пни, поверхностные корни и другие препятствия. Благодаря конструкции и геометрической форме собирающие зубья свертывают эти остатки в пачки без сгребания почвы и выноса подзола, самоочища ются при сбрасывание пачек в валы к не забиваются во время работы.

Рис. 3.25. Подборщики сучьев для очистки лесосек: а – грабельный;

б, в – манипуляторные;

1 – базовый трактор;

2 – грабли;

3 – манипулятор;

4 – кузов Прицепной подборщик сучьев конструкция В.П. Шевкунова по внешнему виду напоминает конные сенные грабли (рис. 3.26) и транс портируется трактором как прицеп. На переднем конце дышле рядом с серьгой, тросовой петлей длиной 500 мм закрепляется блок, через кото рый проходит рабочий канат лебедки трактора к кольцу рычага подъема зубьев. Восемь основных собирающих зубьев шарнирно крепятся к оси независимо друг от друга. К основному собирающему зубу шарнирно прикреплен малый откидной зуб, к концу которого приварена пластин чатая «подошва». Для ограничения отклонения откидного зуба к основ ному зубу присоединены рессорные листы, удерживающие конечную часть зуба при сборе сучьев. При встрече с пнем или хлыстом рессора отжимается и зубья, поднимаясь и пропуская препятствие, становятся на место.

Рассмотренные навесные и прицепные подборщики, а также по добные им, с расположением сгребающего органа сзади трактора, имеют ряд преимуществ: высокая производительность на машиносмену и на человеко-день, безопасность в работе для тракториста, непрерывность движения при сборе отходов (навесные подборщики с гидроприводом), т.е. машина не останавливается при сбрасывании отходов в вал;

возмож ность использования трактора как трелевочную машину, особенно когда подборщик прицепной, монтаж сгребающего органа на тракторе прост и не требует больших переделок;

одновременно с очисткой производится минерализация почвы. Отсюда вытекает, что стоимость механизирован ной очистки вырубок значительно ниже по сравнению с ручным трудом.

Рис. 3.26. Схема прицепного подборщика В.П. Шевкунова: 1 - пластин чатая «подошва»;

2 - малый откидной зуб;

3 - основной собирающий зуб;

4 - рычаг подъема зубьев;

5 - колесо;

6 - ось;

7 - дышло Но этим подборщикам присущи и недостатки: вдавливание сучьев в грунт гусеницами трактора;

ограничение объема собираемой граблями пачки по высоте и ширине;

отсутствие обзорности при подходе зубьев сгребающего органа непосредственно к препятствиям, что приводит к частым поломкам зубьев;

не обеспечивается вывозка отходов для даль нейшей утилизации;

не используется вся площадь под посадки лесных культур, так как валы отходов остаются на лесосеке;

валы, не измель ченные порубочные остатки оставленные для перегнивания или сжига ния, являются разносчиками вредителей леса и болезней.

Существует ряд конструкций подборщиков нетоварной древесины, сучьев и других отходов, рабочие органы которых расположены впереди трактора, собирающим устройством у этого подборщика являются зубья дугообразной формы, укрепленные на толкателе трактора (рис. 3.27).

Такие подборщики могут не только собирать порубочные остатки, но и производить корчевку.

В случаях, когда для лесовозобновления наиболее предпочтитель ным является измельчение и разбрасывание порубочных остатков по территории лесосеки, помимо ручных моторных инструментов, могут использоваться передвижные дробилки (рис. 3.28) и дробильные катки (рис. 3.29).

Рис 3.27. Навесное оборудование для очистки лесосек и корчевки Рис. 3.28 Дробление порубочных остатков Способ дробления имеет ряд преимуществ: его можно вести в те чение всего года, ограничивается необходимость сгребания в кучи и де журства при сжигании, измельченные порубочные остатки разлагаются значительно быстрее целых.

Специальные дробильные ребристые катки (рис. 3.29) весом 15 т, которые при проходе по вырубке в паре с гусеничным трактором дробят и частично вдавливают в почву ветки и сучья, а древесину толщиной до 18 см расщепляют на мелкие куски. Такой агрегат экономически целесо образно применять на вырубках площадью не менее 8 га.

Рис. 3.29. Каток для измельчения порубочных остатков Очистка вырубок с применением подборщиков того или иного ти па зависит от следующих условий: наличия на вырубке сохранившегося в достаточном количестве жизнеспособного подроста;

количества лесо сечных отходов и пути их утилизации;

состояния почвенно растительного покрова и рельефа площади вырубок;

способа проведения лесовосстановительных работ.

При отсутствии подроста хвойных пород применяют подборщик грабельного типа. Очистка производится сразу после разработки лесосе ки, в том числе и в зимний период при глубине снежного покрова до 0, м. На рис. 3.30, а, б приведена схема работы подборщика. Подборщик делает прямолинейные челночные проходы с разворотом на границах вырубки. Валы 3 порубочных остатков располагаются параллельными рядами на расстоянии 15...25 м друг от друга, в зависимости от захлам ленности вырубки. Рыхлые валы и валы высотой более 1,2 м должны уп лотняться гусеницами подборщика. Крайние валы оставляют не ближе 10...15 м от границ вырубки, а концы валов - не ближе 8...10 м от стены леса. Валы располагаются на волоках и на границе пасек. В летнее время одновременно с очисткой вырубок подборщиками рыхлят почву, содей ствуя лесовозобновлению и создавая минерализованные полосы.

Если порубочные остатки будут перерабатываться на щепу, то в комплексе с подборщиком грабельного типа должен работать подборщик манипуляторного типа 2, который, двигаясь вдоль валов порубочных ос татков, манипулятором грузит их в кузов и транспортирует к месту пере работки, обычно к лесопогрузочному пункту, где должны находиться рубительная машина 4, контейнер для щепы или щеповоз 5.

При наличии на вырубке сохранившегося жизнеспособного под роста порубочные остатки в полупасеках следует собирать манипулятор ным подборщиком.

Рис. 3.30. Схемы сбора порубочных остатков:

а — грабельным подборщиком;

б — грабельным и манипуляторным с транспортировкой к лесопогрузочному пункту;

в — концентрация пору бочных остатков на лесопогрузочном пункте после работы сучкорезной машины;

г - концентрация порубочных остатков у волока после работы сучкорезной машины, харвестера или процессора: 1 — грабельный под борщик;

2 — манипуляторный подборщик;

3—вал сучьев;

4— рубительная машина;

5—щеповоз;

6—лесопогрузчик Машины погрузочно-разгрузочного (манипуляторного) типа мож но использовать по следующим технологическим схемам (рис 3.31):

а) без подбора остатков ликвидной древесины и вывозки ее на верхний склад (рис. 3.31, а). Подборщик движется по лесосеке;

сгребающий ап парат установлен в рабочее положение. Рукоятка секции гидрораспреде лителя, управляющая гидроцилиндрами подъема и опускания рамы сгре бающего аппарата» установлена в плавающее положение. Зубья, скользя по поверхности почвы и копируя ее микрорельеф, собирают порубочные остатки, которые формируются в пачку, перемещаемую по лесосеке. При встрече с видимым препятствием, например, пнем, оператор поднимает раму сгребающего аппарата, и отходы переносятся на зубьях через пре пятствие. Затем рама опускается, и зубья продолжают скользить по по верхности, собирая отходы. При высоте сформированного вала, равной примерно высоте зубьев (при этом длина хода подборщика равна 10… м и степень захламленности лесосеки средняя), подборщик отъезжает на зад, а вал отходов остается на месте. Затем сгребающий аппарат подни мается, и подборщик переезжает через сформированный вал, после чего зубья сгребающего аппарата опускаются в рабочее положение и цикл по вторяется. При наличии на лесосеке руководящего уклона работа произ водится вдоль склона преимущественно на спуск. Пройдя всю длину (ширину) лесосеки, подборщик разворачивается на 180° и начинает дви жение в обратном направлении, окучивая отходы в вал. Каждый вал рас полагается вровень с ранее сформированным. При такой технологии очистки валы располагаются поперек склона, что предохраняет почву ле сосеки от размыва. Валы оставляются на перегнивание.

б) с выборкой лесосечных отходов (ликвидных) и вывозкой их к месту разгрузки (верхний склад) (рис. 3.31, б). Товарная древесина, в основном дровяное долготье, раскряжевывается на отрезки длиной 3…4 м. При движении подборщика по лесосеке эта древесина гидроманипулятором подбирается и грузится в кузов. После заполнения кузова древесиной подборщик отвозит ее на верхний склад и там разгружает, опрокидывая кузов назад. Затем подборщик возвращается на лесосеку и продолжает подбирать древесину в кузов. Выбрав всю древесину, подборщик опус кает зубья сгребающего аппарата в рабочее положение и окучивает ос тавшиеся лесосечные отходы в валы или кучи, как описано выше.

в) с вывозкой всех лесосечных отходов на верхний склад для отправки на дальнейшую переработку (рис. 3.31, в). В этом случае вся стволовая дре весина разделывается на отрезки Длиной 3…4 м. Подборщик с опушен ными зубьями сгребающего аппарата движется по лесосеке, окучивает все отходы, оставшиеся после освоения лесосеки. Сформировав перед зубьями вал. Приблизительно равный по весу грузоподъемности гидро мадипулятора, подборщик останавливается гидроманипулятор захваты вает вал и грузит его на платформу (вместо бортов кузова к платформе в этом случае прикрепляют площадки) По середине платформы проложен канат лебедки. Конец каната имеет свободную длину 5…6 м по объему воза погруженного на платформу подборщика. Набрав полную платфор му отходов, канатом лебедки затягивают отходы в пачку и в таком поло жении транспортируют на верхний склад. Перед разгрузкой пачку увя зывают с двух сторон чокерами или стропами. С помощью стрелы гид романипулятора стропы затягиваются. Затем канат подборщика ослабля ется и его отцепляют. Платформа опрокидывается и увязанная пачка от ходов разгружается. Подборщик возвращается на лесосеку и продолжает работу по очистке лесосеки. В этом случае очищается вся площадь лесо секи. Пачки отходов отгружаются в подвижной состав и вывозятся на переработку.

г) погрузка, перевозка и разгрузка сортиментов, дров, пней, неликвидов и других грузов (рис. 3.31, г). Подборщик подбирает пни, неликвиды и другие грузы или забирает их непосредственно из штабеля, например сортименты, и укладывает гидроманипулятором в кузов. Заполнив кузов, стрела гидроманипулятора вместе с захватом укладывается на воз или же закрепляется захватом впереди зубьев сгребающего аппарата. Затем под борщик транспортирует груз к месту разгрузки (складирования). При разгрузке кузов опрокидывается назад;

грузы выгружать из кузова мож но и непосредственно стрелой гидроманипулятора.

Рис. 3.31. Технологические приемы работы подборщика погрузочно разгрузочного типа Машинную очистку лесосек производят специальными функцио нальными бригадами (звеньями) из двух-трех человек, оснащенными од ной-двумя универсальными бензиномотоными пилами (например, «Тай га-214» или «Крона») и подборщиком сучьев, обычно грабельного типа, например ЛТ-161.

Потребное тяговое усилие на работу грабельного подборщика оп ределяется по формуле:

( ) Fтяг = Gгр + GП µ ср + К гр Вh, (3.80) где: Gгр – вес грабельного аппарата;

GП – вес перемещаемой пачки;

µср – коэффициент сопротивления перемещению пачки лесосечных отходов;

Кгр – удельное сопротивление от поверхностного заглубления собираю щих зубьев на глубину до 0,1 м, в зависимости от механического состава и влажности почвы составляет 98…196 кН/м2;

В – ширина захвата, м;

h – глубина заглубления, м.

Мощность двигателя трактора потребная для работы с грабельным аппаратом:

Fтяг vП Nд =, (3.81) тр где: vП – рабочая скорость трактора;

тр – КПД трансмиссии трактора.

Производительность подборщика грабельного типа:

Пч =, (3.82) Тц где: 1 – коэффициент использования рабочего времени;

Тц – время цик ла.

Т ц = t1 + t2 nП, (3.83) где: t1 – время движения подборщика (время гона);

t2 – время затрачи ваемое на один поворот (60…100 с);

nП – число поворотов подборщика на 1 га.

10 4 К П t1 =, (3.84) В 2 v П где: КП – коэффициент, учитывающий увеличение времени движения за счет остановок на разгрузку грабель, принимается от 1,1 до 1,2;

В – ши рина захвата, м;

2 – коэффициент использования ширины захвата (0,8…0,9).

10 пП = В 2 l Г, (3.85) где: lГ – длина гона (наиболее предпочтительная длина гона 500…600 м).

Производительность подборщика в смену:

П см = (Т см t p )П ч, (3.86) где: Тсм – продолжительность смены, час;

tр – время на регламентирован ные простои (подготовительно заключительные операции 1 час).

Число бригад (звеньев) определяется по формуле:

SГ п зв =, (3.87) П см.п Т где: SГ – площадь лесосек, подлежащих очистке подборщиком в течение года, га;

Псм.п – сменная производительность подборщика, га/см (2,8…3,6);

Т0 – число смен работы звеньев на очистке лесосек (ориенти ровочно 150 – бесснежный период).

В случае использования на очистке лесосек манипуляторных под борщиков их производительность определяется по формуле:

(Т см t р )Q П см =, (3.88) l cp l cp + + t3 + t v p vx где: Q – средняя нагрузка на рейс машины, м3, которая зависит от от объ ема кузова Vк и коэффициента полнодревесности перевозимого груза, Q = Vк ;

lcp – среднее расстояние транспортировки, м;

vp – средняя скорость движения с грузом (vp=1,11 м/с);

vх – средняя скорость движе ния без груза (vх=1,67 м/с);

t3 – время загрузки кузова машины, которое зависит от объема погружаемой пачки, продолжительности цикла по грузки одной пачки, среднего расстояния переездов от одной кучи пору бочных остатков к другой и количества переездов в процессе загрузки машины;

t4 – время на разгрузку кузова машины, с (для машин с само свальным кузовом t4=120 с).

К очистке лесосек также относится корчевка пней, производимая на вырубках в лесохозяйственных целях, при подготовке трасс лесовоз ных дорог, площадей под складские площадки, заготовке пней для кани фольного производства и др.

Корчевание пней является весьма трудоемким процессом, тре бующим больших энергетических затрат. На усилие извлечения пней из почвы влияет большое количество факторов: порода дерева;

размер пня;

механический состав, плотность и влажность почвы, а также форма кор невой системы (поверхностная или стержневая, рис. 3.32) и т.д. Прибли зительно потребное усилие для корчевки пня можно оценить по эмпири ческой формуле:

РП = 9,8q d П, (3.89) где: q – эмпирический коэффициент зависящий от породы дерева (С – 70;

Е, Б – 60;

Ос – 50);

dП – диаметр пня, см.

Машины для корчевки пней (корчеватели) могут иметь пассивные (корчевка производится тяговым или толкающим усилием трактора, рис.

3.33, а) и активные рабочие органы (корчевка производится за счет уси лия рабочего органа, иногда совмещенного с тяговым усилием машины), также может быть использовано оборудование для фрезерования пней (рабочим оборудованием является фреза, рис. 3.33, б).

Рис. 3.32. Виды пнево-корневой системы а) стержневая (сосна);

б) по верхностная (ель) Рис. 3.33. Машины для очистки лесосек от пней: а – корчеватель с пас сивным рабочим органом: 1 – зубья;

2 – рама;

3 – отвал;

б – фрезерного типа: 1 – фреза;

2 – штанга 3.8.4. Производство щепы из порубочных остатков Вовлечение в переработку малоценной и низкокачественной дре весины, порубочных остатков лесозаготовок считается перспективным направлением комплексной утилизации всей заготавливаемой фитомас сы древесины. В практике лесозаготовок известны следующие основные направления: переработка в условиях лесосеки, промежуточном складе, лесопромышленного склада.

Перевозка лесосечных отходов за пределы предприятия даже на небольшие расстояния невыгодно в связи с большой трудностью выпол нения погрузочно-разгрузочных и складских работ, сложностью их ме ханизации, малой степенью использования грузоподъемности подвижно го состава. Наиболее целесообразно перерабатывать их на месте получе ния и отправлять получаемую продукцию на соответствующие предпри ятия для использования в качестве исходного сырья.

Для использования древесных отходов чаще всего требуется их измельчение, т.е. получение щепы. Основным оборудованием для этой цели являются рубильные машины.

Процесс получения щепы в рубильных машинах основан на ноже вом (или резцовом) резании древесины в продольно-торцово поперечном, продольно-торцовом или в других направлениях по отно шению к волокнам древесины.

Выбор направления резания древесины зависит от характеристики исходного сырья, его размеров, качества и требований, предъявляемых к качеству щепы.

В соответствии с видом сырья, подвергаемого рубке на щепу, тре бованиям к щепе разработаны разные рубильные машины, отличающие ся такими признаками, как мобильность, тип рабочего органа, вид и ко личество режущего инструмента, способ и направление подачи древес ного сырья, форма загрузочных устройств, способ отбора щепы, вид энергии, используемой для привода рабочего органа.

Для получения щепы в условиях лесосеки используются пере движные рубительные машины (самоходные или прицепные), получае мая щепа, в основном, является топливной, и, реже, используется для производства плитных материалов (ДВП, ДСтП и пр.).

Рубительная машина (рис. 3.34) устанавливается, обычно, на верх нем складе, получаемая щепа по щепопроводу загружается или в контей нер установленный на автощеповозе, или в сменный контейнер.

Часовая производительность рубильной машины определяется:

Пч=0,06nZlщF1 2, м3/ч, (3.90) где: n – частота вращения ножевого диска об/мин;

Z – количество режу щих ножей на диске;

lщ – длина щепы, мм;

F – среднее поперечное сече ние перерабатываемого сырья;

1 – коэффициент использования машин ного времени (0,5…0,8);

2 – коэффициент использования рабочего вре мени (0,7…0,8).

Мощность привода дисковой рубительной машины в общем виде рассчитывается по формуле:

N = N1 N 2 + N 3, (3.91) где: N – расчетная мощность двигателя привода рубительной машины, Вт;

N1 – мощность, затрачиваемая на процесс измельчения лесоматериа лов при рубке на щепу, Вт;

N2 – мощность, развиваемая силами инерции вращающегося диска рубительной машины, Вт;

N3 – мощность, расхо дуемая на выброс щепы по щепопроводу, Вт (в случае если конструкция рубительной машины предусматривает нижний выброс щепы, то N3 =0).



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.