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 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |

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

-- [ Страница 5 ] --

Лесному комплексу нужна машина, которая выполняла бы все операции как лесосечные, так и погрузочные. Но потребительские требо вания к ней весьма разные. Большинство потребителей удовлетворяет совмещение харвестерных и форвардерных функций в одной машине.

Однако значительная их доля предполагают, чтобы харвестерные и фор вардерные функции выполнялись одной и той же машиной, но в разное время.

Рис. 4.8 – Многофункциональный лесозаготовительный комбайн Pinox 728 компании Pinox Оу Шасси: 8К8;

шарнирно-сочлененная рама;

дизель – 108 кВт;

гидрообъемная транс миссия;

тяговое усилие 160 кН;

скорость движения 0…25 км/ч;

габариты машины, мм: длина –8700, ширина – 2680;

клиренс – 575 мм;

масса – 13500 кг;

грузовой отсек:

площадь – 3,5 м2, наклонно-поворотный;

максимальный диаметр спиливаемого дере ва – 450 мм, гидроманипулятор: подъемный момент – 100 кНм, вылет стрелы 10,0 м;

кабина: наклонно-поворотная, единая платформа с манипулятором.

Таблица 4. Технические характеристики многофункциональных лесозаготовитель ных комбайнов Показатель значение Valmet 801 Buffalo Pinox PIKA Combi Dual 828 828 Combi грузоподъемность, кг 13000 14000 10000 мощность двигателя, кВт 140 180 143 масса, кг 19800 16400 16300 (форвар.) скорость движения, км/ч 0…23,5 0…25 0…25 0… тяговое усилие, кН 20000 180 179 длина / ширина, мм 9200 9950 8870 2740 2960 2950 дорожный просвет, мм 680 690 630 площадь грузового отсека, м2 4,8 5,1 3,5 макс. диаметр пиления, мм 550 520 450 макс. вылет стрелы, м 11,0 10,0 10,0 10, Для удовлетворения второго потребительского спроса созданы машины Ponsse Dual. При их создании на форвардерах Wisent и Buffalo стойки и стенка грузового отсека были приспособлены к быстрому де монтажу и монтажу, а также была разработанатехнология быстрой заме ны грейферного захвата форвардера на харвестерную головку и наоборот – головку на захват. Оборудование обеспечивает многостороннее приме нение машины. При этом выработка соответствует уровню стандартного харвестера и форвардера.

Канадской компанией Коринг создана двухмодульная крупногаба ритная валочно-транспортная машина К3FF с шарнирно сочлененной рамой, колесной схемой 4К4 и двигателем 188 кВт. Передний модуль со стоит из моторной установки, гидроманипулятора и кабины оператора.

Задний модуль является грузовым отсеком. Машина предназначена для срезания дервьев, их погрузки на себя с накоплением и транспортиров кой в полностью погруженном состоянии к дороге и разгрузки. Грузо подъемность машины составляет 32000 кг. Ее габариты: длина – мм, ширина – 4700 мм, высота – 5500 мм и высота дорожного просвета – 800 мм. На машине установлены колеса большого диаметра с большой шириной шин. Мощный манипулятор имеет грузоподъемность 1300 кг при максимальном вылете стрелы 7,2 м. Валочная головка оснащена мощным захватно-срезающим устройством (ЗСУ) для валки деревьев большого диаметра. В ней встроен накопитель деревьев большого объе ма.

4.1.6. Колесные узкозахватные валочно-пакетирующие машины фронтального типа Эти машины находят широкое применение на лесозаготовках Се верной Америки. Они применяются преимущественно на выполнении первичного и вторичного прореживания древостоев. При валке ВПМ не посредственно подъезжает к дереву. Основными производителями ма шин являются компании John Deere, Valmet и Tigercat. Данные ВПМ вы сокоманевренные и компактные машины с дизельным двигателем мощ ностью 95…120 кВт, массой 8700…12000 кг и колесной схемой 4К4 и 3К2 (рис. 4.10). С помощью мощного манипулятора на них фронтально навешиваются валочные головки со срезающим или пильным органом, имеющие накопитель деревьев.

Повышенная маневренность обеспечивается короткой колесной базой и шарнирным сочленением рамы у машин John Deere и Tigercat и третьим колесом у Valmet. На этих ВПМ установлена механико гидростатическая трансмиссия. Двухскоростная коробка передач, управ ляемая электрогидравлическим переключением, обеспечивает хороший диапазон рабочих скоростей. Чувствительная к нагрузке гидравлическая система с компенсацией давления гарантирует ровную и надежную рабо ту ножей или пилы и более быстрое их возвращение в исходное положе ние. Прочные манипуляторы с хорошо поставленной кинематикой дви жения имеют большую грузоподъемность. Это позволяет постоянно за нимать рациональное положение валочной головке при выполнении всех технологических и вспомогательных операций.

Рис. 4.9 – Валочно-пакетирующая машина Valmet Благодаря способности ЗСУ срезать или спиливать и удерживать деревья с максимальным диаметром до 460…580 мм, оператор получает широкие возможности по их выбору к валке. Объем накопителя головки позволяет пакетировать по 10…15 деревьев диаметром 200…300 мм.

4.1.7. Колесные лесные машинно-тракторные агрегаты на базе сель скохозяйственных тракторов На рубках ухода в европейских странах широко распространены лесные машинно-тракторные агрегаты (МТА), создаваемые на базе ко лесных сельскохозяйственных тракторов (КСХТ) класса тяги 6…30 кН.

В настоящее время наибольшее распространение имеют следующие ти пы лесных МТА:

• для трелевки деревьев и хлыстов;

• для транспортировки сортиментов;

• для валки деревьев, очистки их от сучьев и раскряжевки;

• для измельчения древесины в щепу.

Обычно применяются КСХТ классической компоновки с колесной схемой 4К4 и передними управляемыми колесами. С целью выполнения конкретных видов работ тракторы могут агрегатироваться с широким шлейфом быстросъемного технологического оборудования, что поддер живает их постоянную универсальность использования в хозяйстве. Для обеспечения безопасности работы оператора и предупреждения поломок на тракторы устанавливаются защитные ограждения. Особую значимость эффективного использования технологического оборудования фронталь ного и заднего расположения оказывает реверсирование хода, которое имеют многие модели зарубежных тракторов. Обычно при реверсе трак тора осуществляется поворот на 180 кресла оператора вместе с рулевой колонкой.

Для создания лесных МТА применяют тракторы с турбодизельны ми двигателями, имеющие повышенный крутящий момент и понижен ный удельный расход топлива. Их мощность составляет 35…90 кВт при частоте вращения вала 2000…2500 мин-1. На многих тракторах установ лены двигатели постоянной мощности, которым присущи более высокие тягово-динамические и топливно-экономические качества. Максималь ный тяговый КПД тракторов с такими двигателями на 2…4 % выше, а топливная экономичность на 4…6 % выше, чем у аналогов с обычным дизелем.

В настоящее время на зарубежных КСХТ мощностью до 90 кВт преобладающее распространение имеют механические диапазонные син хронизированные коробки передач с числом передач 12…24, а также ко робки Power Shift c переключением на ходу. Данные коробки могут вы полняться в реверсивном варианте и оборудоваться устройствами удваи вающими или утраивающими число передач и снижающими минималь ную скорость, чем обеспечивается широкий диапазон скоростей работы трактора (0,5…50 км/ч).

Дизайн, эргономика и комфорт рабочих мест оператора зарубеж ных КСХТ находится на таком же высоком уровне, что и у специальных лесных машин. Тоже можно сказать и об эргономике технического об служивания и ремонта тракторов.

Для подтрелевки и трелевки деревьев на КСХТ с помощью заднего навесного механизма навешивается лебедка со щитом и в большинстве случаев фронтально устанавливается отвал. Лебёдки монтируются на трелёвочном щите и имеют одно- или двухбарабанное исполнение. Щи ты обеспечивают устойчивость трактора при подтаскивании деревьев и опорой при их трелёвке. Трелюемые деревья поддерживаются на блоке щита с помощью троса лебёдки. Щиты часто применяются для выравни вания комлей деревьев. Отвал служит как для выравнивания комлей и окучивания деревьев, так и для формирования штабелей и сгребания по рубочных остатков. С его помощью, а также с помощью трелёвочного щита расчищают дороги от снега.

Рис. 4.10 – Трелевочный агрегат на базе сельскохозяйственного трактора и навесной лебедки Трактор ZETOR PROXIMA 8441: колесная схема – 4К4;

мощность дизеля – 60 кВт;

трансмиссия – механическая ;

максимальная скорость – 40 км/ч;

масса – 3725 кг.

Лебедка TAJFUN DGV 2 50 АНК: двухбарабанная, гидравлическая;

скорость троса – 0,53…1,08 м/с;

трос: диаметр, мм /длина, м –9/125…12/65;

масса –640 кг.

Трелевочный МТА на базе КСХТ с лебедкой представлен на рис.

4.11. Техническая характеристика наиболее распространенных навесных лебедок приведена в таблице 4.8. Лебедки имеют несложное и удобное кабельное и радио-дистанционное управление. Управление лебёдками с механическим приводом обычно осуществляется управляющим шнуром.

Для транспортировки сортиментов в условиях лесосеки и по дорогам общего назначения с использование КСХТ созданы различные модели специальных лесовозных прицепов. Наибольшее распространение нашли прицепы компаний Farmi Forest, Vreten AB и KESLA. Обобщенная их техническая характеристика приведена в таблице 4.9. Прицеп с 4-х ко лёсным приводом, оснащенный гидроманипулятором, в агрегате с трак тором с колёсной схемой 4К4 выполняет все функции форвардерной ма шины. Один из таких агрегатов изображен на рисунке 4.12.

По конструктивному оформлению прицепы разных фирм имеют малое различие. Регулируемая и передвигаемая вдоль рамы двухосная балансирного типа тележка моста в сочетании с дорожным просветом 505…650 мм и надежное шарнирное сцепное устройство, управляемое двумя цилиндрами, обеспечивают хорошую проходимость и маневрен ность прицепа в лесных условиях. Балансирная подвеска совместно со специальной усиленной однопролётной рамой гарантирует постоянную устойчивость прицепу на всех режимах работы в различных по сложно сти почвенных и рельефных условиях.

Таблица 4. Обобщенные характеристики навесных лебедок Показатель Значение компания Farmi Forest Tajfun Fransgard количество моделей 9 11 сила тяги, кН 35…80 30…100 28… сила торможения, кН - 38…125 макс. скорость троса, м/с 1,1…1,26 1,06…2,25 1,0…1, трос: диаметр, мм/длина, м 8…12/60…130 8…18/55…200 8…12/45… мощность трактора, кВт 11…52 12…90 20… ширина / высота, мм 1320…1800 1220…1980 1200… 1530…1770 1195…1925 1450… масса без троса, кг 170…590 235…580 150… Основой конструкции таких прицепов является модульная струк тура. На мощной однопролётной балке смонтированы гидроманипуля тор, коники, штора-решетка, удлинительное устройство, 4-х колёсная те лежка, приводное устройство колёс, гидравлические опоры, механизм управления движением, сцепное устройство, стояночная опора и гидрав лическое устройство с насосом постоянного или переменного потока.

Гидравлическое рулевое управление с двумя цилиндрами обеспе чивает угол поворота 35…40. Несколько альтернативных вариантов ко лёс шириной 400…600 мм позволяют выбрать рациональное сочетание ширины прицепа и его давления на почву. Среди моделей имеются при цепы, оснащенные гидравлическими приводными роликами или двига телями в ступицах. Дисковые или барабанные тормоза могут быть вы полнены в гидравлическом или пневматическом вариантах. Грузовое пространство ограничено прочными вращающимися стойками коников и шторой-решёткой. Положение коников и длина прицепа регулируемые.

Все элементы трансмиссии, проводка и гидравлические шланги проло жены в полом сквозном пространстве балки рамы.

Прицепы грузоподъемностью 12 т и выше предназначены для крупномасштабных лесозаготовок. Они агрегатируются с самой мощной тракторной техникой. Их тяговое усилие достигает 50 кН. При работе в сложных условиях характеристики проходимости могут быть значитель но улучшены за счет использования цепей и гусениц. Отключение тяги позволяет развивать скорость до 40…50 км/ч на дорогах в транспортном потоке.

Трелёвка сортиментов на лесосеке производится также лесовозны ми прицепами, не имеющими гидроманипуляторов. В этих случая при меняются манипуляторы, которые непосредственно устанавливаются на трёхточечную навеску трактора или на стенку корпуса его заднего моста.

Гидравлические аутригеры обеспечивают устойчивость и безопасность при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

Рис. 4.11 – Форвардерный агрегат на базе сельскохозяйственного трактора и лесовозный прицеп Трактор SAME SILVER 95: колесная схема – 4К4;

мощность дизеля – 66 кВт;

транс миссия – механическая ;

максимальная скорость – 40 км/ч;

масса – 3880 кг.

Прицеп Farmi – VARIO 120: колесная схема – 4К4;

грузоподъемность – 12000 кг;

гидроманипулятор Farmi 5280 с макс. вылетом стрелы – 8 м;

масса – 3185 кг.

Процессоры, агрегатируемые с колесными сельскохозяйственными тракторами, предназначены для работы на верхнем и нижних складах.

Они очищают деревья от сучьев, раскряжевывают на сортименты с сор тировкой и укладкой их в штабеля вдоль трелевочного волока при мини мальных эксплуатационных затратах.

При выполнении технологического процесса сучкорезно раскряжевочный агрегат Hipro, перемещаясь по волоку, делает техноло гические остановки у предварительно сваленных деревьев комлями к процессору. Деревья, срубленные на волоке или вблизи, захватывают манипулятором, а деревья из глубины пасеки сначала подтягивают ле бедкой к волоку. Затем процессор очищает дерево от сучьев, раскряже вывает его на сортименты с одновременной сортировкой по штабелям.

В таблице 4.10 приведена обобщенная техническая характеристика навесных процессоров, а на рис. 4.13 представлен известный в Сканди навии сучкорезно-раскряжевочный агрегат, скомплектованный на базе КСХТ и процессора Hipro 755.

Таблица 4. Обобщённые характеристики лесовозных прицепов Показатель Значение компания Farmi Forest KESLA Vreten AB количество моделей 3 12 грузоподъемность, кг 8000…12000 7000…12000 7000… общая длина / ширина, мм 5600…6165 4227…7500 4900… 2015…2475 2070…2550 1900… масса, кг 1830…3150 900…5950 960… площадь груз.платформ.,м2 2,1…2,5 1,5…4,5 1,5…2, длина груз. платформы, мм 3760…4025 3400…6000 3200… высота дорож. просвета,мм 540…650 500…580 500… сила тяги у прицепов с приводом, кН 12…20 12…53 10… макс. скорость движения при включен. тяге, км/ч 3,0…5,5 2,5…5,0 3,0…5, г/манипулятор компании Farmi KESLA Vreten макс. вылет стрелы, м 6,6…8,1 4,16…8,5 4,0…6, подъемный момент, кНм 31,4…35,3 19,8…46,0 18,3…27, угол поворота, град 380…400 380…420 поворотный момент, кНм 13,5…17,4 4,9…16,0 5,2…14, грейфер компании Farmi KESLA Vreten площадь грейфера, м2 0,21…0,24 0,18…0,24 0, Таблица 4. Обобщенные характеристики сучкорезно-раскряжевочных процессоров Показатель Значение компания Hipro AB NIAB KESLA количество моделей 4 1 соединение с трактором навесное навесное макс. диаметр раскряжевы ваемого дерева, мм 480 450 миним.скорость подачи,м/с 3,5 1,0 0, угол наклона, град 60…65 ±35 ± угол горизон.поворота,град 140…280 - макс. вылет крана, м 4…7 нет крана 6, угол поворота крана, град 240…280 - тяговое усилие лебедки, кН 20 25 нет лебедки длина троса лебедки, м 50 40 миним.мощность на приво дном валу трактора, кВт 50…60 37 ширина процессора, мм 1600…2000 1960 масса, кг 1130…1280 985 Рис. 4.12 – Сучкорезно-раскряжевочный агрегат на базе сельскохозяйственного трактора и навесного процессора Трактор VALTRA MEZZO 6300: колесная схема – 4К4;

мощность дизеля – 75 кВт;

трансмиссия – механическая ;

максимальная скорость – 40 км/ч;

масса – 4350 кг.

Процессор Hipro 755: максимальный диаметр раскряжевываемого дерева – 480 мм;

макс. вылет стрелы гидроманипулятора – 7 м;

длина троса лебедки – 50 м;

масса – 1280 кг.

Для измельчения древесины в щепу за рубежом изготавливается большое количество моделей рубительных машин. Такие мобильные машины выпускается в значительном количестве для использования в непосредственных условиях лесосеки. Они имеют два компоновочных исполнения – навесное и прицепное. По типу рабочего органа машины разделяются на дисковые, барабанные и винтовые. Техническая характе ристика рубительных машин данных типов приведена в таблице 4.11. Их изготовителями являются финские компании Farmi Forest, KESLA и LATIAN METTAKI LAINE OY, на североамериканском континенте рас пространена продукция компании Morbark.

Параметрический ряд современных рубительных машин полно стью удовлетворяет любой потребительский спрос. Для переработки верхушек и деревьев диаметром до 10…15 см предлагаются малогаба ритные компактные машины производительностью 5…15 м3/ч. Они ра ционально агрегатируются с легкими КСХТ мощностью 25…35 кВт и колесной схемой 4К4.

Для получения больших объемов биотопливной щепы применяют ся прицепные машины с производительностью, достигающей 160 м3/ч и массой 12 т и выше. Данные машины имеют модульное исполнение. Они состоят из рубильной машины, гидроманипулятора, оборудования управления и во многих случаях контейнером объемом до 16 м3. Все это смонтировано на прицепе с активным приводом 4-х колесной балансир ной тележки, которая обеспечивает надежную проходимость в сложных почвенных и рельефных условиях леса. Данные машины агрегатируются с полноприводными КСХТ класса тяги 20 и 30 кН и мощностью 80… кВт.

Многие навесные рубительные машины производительностью свыше 20 м3/ч устанавливаются на трактор совместно с гидроманипуля тором, который осуществляет подачу древесины в загрузочное окно (ри сунок 4.14).

Имеется большой выбор различных моделей гидроманипуляторов для установки на прицепы и тракторы. Они имеют хорошую геометрию построения и хорошую кинематику движения. Стрелы оснащены одним или двумя телескопическими удлинителями. Максимальный диапазон изменения вылета стрелы составляет 4,0…8,1 м, а угла поворота – 360…410. Манипуляторы работают с грузовым моментом 40,6…61, кНм и поворотным – 8…14 кНм.

Практически неограниченный угол поворота и большой вылет стрелы манипулятора обеспечивают возможность погрузки древесины, лежащей прямо по ходу движения агрегата. Большой угол поворота шарнира, соединяющего подъёмную и складную секции стрелы, позво ляют производить работы вблизи колоны манипулятора. Быстро дейст вующие с помощью гидропривода аутригерные опоры обеспечивают на дёжную устойчивость работы агрегата.

Быстрота и точность полноповоротного вращающегося ротатора в сочетании с продуманной конструкцией захвата обеспечивают удобство эксплуатации и высокую маневренность. Захваты с одинаковой лёгко стью работают как с единичными сортиментами, так и с пачками.

Таблица 4. Обобщенная характеристика рубительных машин Показатель Значение компания Farmi Forest KESLA LAIMET количество моделей 5 3 тип 1,2-х дисковая барабанная винтовая соединение с трактором навесное прицепное навесное, прицепное производительность, м2/ч 5…70 …160 2… длина щепы, мм 7…25 20…100 10… ширинавысота загрузоч- 160200… 120120… ного отверстия, мм 380420 600450 подача древесины ручная, манипу- ручная, мани- ручная, манипу лятором пулятором лятором общая длина / ширина, мм 1550…2630 5540… 1430…2000 2350…2650 масса, кг 280…1800 6850…12500 130… Гидроманипуляторы имеют независимый гидропривод. Его гид равлическая система используется для обеспечения работы манипулято ра и (или) 4-хколёсного привода прицепа. Клапаны управления обеспе чивают быструю и точную работу манипулятора. Плавающее положение клапана позволяют секциям стрелы отслеживать движения груза во вре мя перемещения.

Рис. 4.13 – Измельчительный агрегат древесины на базе сельскохозяйственного трактора и навесной рубительной машины Трактор VALTRA A-85: колесная схема – 4К4;

мощность дизеля – 66 кВт;

трансмис сия – механическая;

максимальная скорость – 40 км/ч;

масса – 3500 кг.

Рубильная машина Farmi – СН260: производительность – до 40 м3/ч;

макс. диаметр перерабатываемой древесины – 260 мм;

макс. вылет манипулятора – 7,1 м;

масса – 830 кг.

4.1.8. Колесные дистанционно радиоуправляемые лесные машины В последнее десятилетие на работах в лесу начато применение ко лесных дистанционно радиоуправляемых машин. Компанией FIBERPAC КВ выпущен 19-и тонный харвестер для сплошных рубок. Для рубок ухо да фирма RCM Harvester Ltd изготавливает многофункциональный ком байн Thinning Master (Мастер прореживания). Машины представлены на рисунке 4.15.

Свойства дистанционного радиоуправления отразились на своеоб разном виде их общей компоновки. Они выполнены без кабин оператора и имеют низкий центр тяжести, что обеспечивает им хорошую устойчи вость. Днище рамы закрыто прочным гладким стальным листом без вы ступов.

Управление функциями машин осуществляется с помощью джой стиков, установленных на переносном пульте. Система управления и измерений автоматизирована. Оператор, задавая режимы работы систе мы, определяет тем самым её производительность, автоматически ведёт ся учёт выполненной работы. Результаты выводятся на компьютер, кото рый установлен в бортовом отсеке машины Харвестер FIBERPAC КВ одномодульный, в котором объединены моторно-трансмиссионная установка с технологическим оборудованием и шасси. Он имеет 6-и колесное исполнение, дизельный двигатель мощ ностью 184 кВт, гидростатическую трансмиссию и бортовой поворот машины. На нем установлен гидроманипулятор с максимальным выле том стрелы 9 м, на котором подвешена мощная харвестерная головка.

Его габариты составляют: длина – 8,8 м, ширина – 3,1 м и высота – 3,5 м.

Для повышения устойчивости и проходимости на почвах со слабой не сущей способностью на колеса устанавливаются гусеницы. Высокая ус тойчивость харвестера и большая мощность технологического оборудо вания позволяют осуществлять разделку стволов непосредственно в гру зовой отсек работающего с ним форвардера.

Комбайн Thinning Master представляет собой двухмодульную пол ноприводную 4-х колесную машину. На переднем модуле установлен гидроманипулятор с харвестерной головкой для обработки деревьев диаметром не более 30 см. На заднем модуле грузовой отсек с моторной установкой.

Для обеспечения высокой проходимости и маневренности под по логом леса в основу комбайна были заложены рациональные продольно поперечные габариты, шарнирно-сочлененная рама и гидравлически управляемая рычажная подвеска колёс. Он способен двигаться в густых насаждениях без повреждения деревьев, преодолевать пороговые пре пятствия и работать на склонах до 16 градусов. Под воздействием гидро цилиндров на рычаги колёс его дорожный просвет изменяется в большом диапазоне. Управление движением комбайна осуществляется с помощью двух гидроцилиндров в шарнирно-сочленённом соединении. Расположе ние двигателя в раме машины значительно понижает ей центр тяжести, что, с учётом возможности изменения высоты клиренса, обеспечивает повышенную устойчивость комбайна.

На комбайне установлен 4-х цилиндровый дизель мощностью кВт. Его длина – 3960 мм, ширина – 1900 мм, высота дорожного просве та –700 мм и масса – 3900 кг. Максимальный вылет стрелы крана состав ляет 3,1 м.

Комбайн Thinning Master предназначен для выполнения следую щих операций: переезды от дерева к дереву, валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжёвка, погрузка сортиментов в грузовой отсек, формиро вание пачки сортиментов, их перевозку с последующей разгрузкой вдоль волока и возвращение холостым ходом на рабочую позицию.

Раскряжёвка деревьев производится прямо в накопитель. Манипу лятор направляет хлыст в накопительный отсек, а гусеничная подача го ловки перемещает его к месту укладки сортимента. Раскряжёвка произ водится над машиной непосредственно перед накопителем. В качестве захватов деревьев в головке используются ножи обрезки сучьев. Сорти менты раскряжёвываются на длину не более 4 м.

Рис. 4.14 – Радиоуправляемые многофункциональные машины:

харвестер компании FIBERPAC КВ (а) и комбайн Thinning Master (б) Оригинально решена конструкция грузового отсека, который явля ется накопителем сортиментов. Он состоит из 3-х коников, соединенных между собой поверху стоек трубами, создавая тем самым кузов с двумя бортами. С левой стороны кузов закреплён шарнирно и его наклон изме няется с помощью гидравлики. При разгрузке кузов наклоняется и сор тименты сваливаются вниз. Объём формируемой пачки в кузове состав ляет 2,5 м Машина предназначена для выполнения традиционных рубок ухода. Прорубая коридоры и выборочно рубя деревья на пасеке, комбайн Thinning Master, накопив пачку сортиментов, укладывает её вдоль волока для последующей вывозке форвардерами.

4.2. Малогабаритные лесные машины Малогабаритные лесные машины имеют довольно широкое рас пространение в европейских станах, особенно в Скандинавии. Они при меняются в основном на малообъемных рубках ухода. Среди них следует выделить три типа таких машин:

- малогабаритные колесные форвардеры на базе минитрактора и прицепа;

- малогабаритные колесные форвардеры на базе мотовездеходов и прицепа;

- пешеходно управляемые минимашины.

Производством малогабаритных форвардерных машин занимаются фирмы Vimek AB и AB ALSTOR. Основные их модели и характеристики представлены в таблице 4.12. Они имеют двухмодульную компоновку и составлены из минитрактора и прицепа через шарнирно управляемое со единение (рисунок 4.16). Минитрактор форвардера Vimek 606 имеет ко лесную схему 2К2 и кабину с рабочим местом оператора, а минитракто ры форвардеров Minimaster 620 и ALSTOR 8Х8 – колесную схему 4К4 и рабочее место без кабины. На первом форвардере гидроманипулятор ус тановлен непосредственно на тракторе. На второй паре – он расположен на прицепе впереди грузового отсека. Минитракторы имеют вариатор ную трансмиссию с приводом на все колеса. Тяга на колеса прицепов пе редается через приводной ролик.

Небольшая масса, малые габариты и вариаторная трансмиссия с плавным изменение передаточного числа обеспечивают высокую при способляемость машин к выполнению работ в сложных условиях леса.

Они работают без нанесения вреда деревьям, оставляемым на доращива ние, почвенному покрову.

Прицеп имеет однобалочную раму, на которой отдельными моду лями установлены 4-х колёсная балансирная тележка, коники, передняя ограждающая решётка, гидроманипулятор, шарнирное управляемое при цепное устройство. Гидравлическая система прицепа приводится от вала отбора мощности трактора. С помощью гидросистемы осуществляется работа привода тележки и манипулятора.

Рис. 4.15 – Малогабаритный колесный форвардер Vimek 606 TT Таблица 4. Характеристика малогабаритных колесных форвардеров Показатель Значение модель машины Minimaster 620 Vimek 606 TT ALSTOR 8X колесная схема 8К8 6К6 8К мощность двигателя, кВт 9 18 грузоподъемность, кг 2000 3000 скорость движения, км/ч общая 0…28 0…20 0… длина / ширина, мм 5600/1370 6200/1800 5360/ масса, кг 1200 2430 высота дорож. просвета, мм 380 400 макс. вылет стрелы манипулятора, м 3600 4200 грузоподъемность манипу лятора: кг/на вылете, м 200 / 3600 300 / 3600 300 / угол поворота, град 210 210 площадь грейфера, м2 0,15 0,16 Малогабаритные колесные форвардеры создают также на базе мо товездеходов и прицепов. Фирмой Vimek AB выпускается форвардер Minimaster 101 (рис. 4.17). На мотовездеходе установлены 4-х тактный бензиновый двигатель мощностью 12 кВт и вариаторная трансмиссия.

Его максимальная скорость движения составляет 30 км/ч, тяговое усилие – 500 кг. Длина, высота и ширина вездехода соответственно равна 2130, 1150 и 1190 мм. Прицеп имеет аналогичную конструкцию, что и у фор вардера с минитрактором. Его длина и ширина составляет 3550 и мм, а дорожный просвет – 550мм. Вместо гидроманипулятора на нем может применяться кран с механическим приводом. По желанию уста навливается роликовый привод колёс.

Рис. 4.16 - Малогабаритный колесный форвардер Minimaster фирмы Vimek АВ, созданный на базе вездехода и прицепа Гидроманипулятор имеет захват сечением 0,15 м2. Радиус его дей ствия составляет 2,3 м. Управление манипулятором клапанное. Оно ус тановлено за спинкой кресла водителя. Для устойчивости прицепа во время погрузочно-разгрузочных работ манипулятор оснащен гидравли ческими опорами.

В настоящее время имеется большой выбор мотовездеходов (квад роциклов) для работы в лесных условиях. Мировой рынок представлен следующими производителями этой техники: Polaris (37%), Honda (27%), Yamaha (22%), Kawasaki (5%), Suzuki (4%), Artic Cat (4%), и Bombardier (1%).

На ряде фирм выпускают мотовездеходы с ходовой системой 6К6.

Отмечается трансформирование вездеходов в мини-тракторы. Устанав ливается капот над двигателем, грузовой кузов, однорядное сидение для водителя и пассажира, дуги ограждения и т.д.

Рис. 4.17 - Универсальная пешеходно управляемая минимашина OXEH.

Таблица 4. Характеристики пешеходно-управляемых минимашин Показатель Значение модель машины Jrnhsten OXEN COMBI TRAC PRO IH2090P грузоподъемность, кг 500 650 мощность двигателя, кВт 6,6 12 3, макс. скорость, км/ч 5,3 4,0 4, общая длина / ширина, мм 2900 / 1080 3000 / 1150 2900 / ширина гусеницы, мм 380 400 масса, кг 385 500 Свою нишу на начальных стадиях рубок ухода заняли малые уни версальные пешеходно управляемые минимашины (рис. 4.18). Техниче ские характеристики наиболее распространенных из них представлена в таблице 4.13. Машины имеют вариаторную трансмиссию. Их гусеницы выполнены из сверхпрочных резиновых лент. В качестве дополнитель ного оборудования к минимашине придаётся прицеп (колёсный или на полозьях), лебёдка для подтаскивания деревьев, цепи для прикрепления груза, опорные ролики, монтируемые на стойке прицепа.

С экологической точки зрения пешеходно управляемые минима шины хорошо приспособлены к соблюдению лесоводственных требова ний. Они легко управляются, имеют плавный ход движения и низкое давление на почву, отличную маневренность, проходимость и устойчи вость.

4.3. Гусеничные лесозаготовительные машины В зарубежной лесозаготовительной деятельности гусеничная тех ника используется в особо сложных грунтовых и рельефных условиях.

По назначению и конструктивным особенностям следует выделить сле дующие типы гусеничных мобильных энергетических средств:

- машины высокой проходимости;

- харвестерные четырехгусеничные машины;

- трелевочные машины на базе промышленных тракторов;

- харвестерные и валочно-пакетирующие машины экскаваторного типа.

Проходимость гусеничной техники во многом зависит от давления движителя, в сочетании с трансмиссией, обеспечивающей плавное дви жение машины, особенно при трогании на почвах со слабой несущей способностью. При таком сочетании создается благоприятное взаимо действие движителя с почвенным покровом, при котором не отмечается его сдвиг и, как следствие, не возникает буксование движителя с после дующим его зарыванием. Кроме того, трансмиссия должна обеспечивать плавный бесступенчатый поворот машины. Это предотвращает скачко образный характер поворота, при котором наблюдается постоянное сре зание стенок колеи. Учитывая это, зарубежные машиностроители созда ют мобильную гусеничную технику для леса с гидростатической транс миссией. Данная трансмиссия позволяет бесступенчато изменять каса тельную силу тяги в соответствии с изменением сил сопротивления и плавно поворачивать машину без рассеивания энергии в механизмах по ворота[33].

Распространенный гусеничный движитель из металлических звеньев и пальцев является источником неравномерности давления с вы соким значением коэффициента неравномерности – 3,0 и более[34]. Это одна из основных причин плохой проходимости машин по слабым поч вам. Для обеспечения проходимости на ряде машин гусеничные движи тели выполнены сплошной лентой из синтетического материала и пла вающих опорных катков, что нивелирует давления с резким уменьшени ем неравномерности. Такие движители не имеют пиковых воздействий на почву, создавая этим устойчивое движение машины.

В ряде европейских стран налажен выпуск легких форвардерных машин с гусеничными лентами. Они имеют круглогодичное использова ние на рубках ухода в сложных грунтовых условиях. Для повышения приспособляемости харвестерных машин к работе на склонах заменяют колесные движители на четырехгусеничные. На крупномасштабных ле созаготовках традиционно применяют гусеничные трелевочные машины на базе мощных трелевочных тракторов и гусеничные лесозаготовитель ные машины экскаваторной компоновки.

4.3.1. Гусеничные машины высокой проходимости Гусеничные машины высокой проходимости в первую очередь предназначены для транспортных работ при рубках ухода. Они показы вают хорошие ходовые качества на почвах с низкой несущей способно стью и глубоком снежном покрове. Данные качества плюс малые разме ры позволяют машинам работать без повреждения древостоев, с сохра нением почвенного покрова, выполнять работу с минимальными ма неврами и быть малозатратными в эксплуатации. Их производством за нимаются в Финляндии ( Terri-ATD и Farmi Trak), Словакии (Scot Trac 2000R), Германии (RR90), Японии (MST-700) и др. странах.

Технические характеристики приведенных высокопроходимых машин представлены в таблице 4.14. На машинах установлены 4 хтактные дизельные двигатели мощностью 30…65 кВт и гидростатиче ская трансмиссия. При своей массе 1500…6800 кг они имеют грузоподъ емность 500…5500 кг и развивают скорость до 15…30 км/ч. Их габариты составляют: длина – 2000…4200 мм, ширина – 1460…2150 мм и дорож ный просвет – 350…380 мм.

Таблица 4. Технические характеристики высокопроходимых машин Значение Показатель Terri- Farmi Scot Trac ATD Trak 2000R RR90 MST- мощность, кВт 30 30 42,5 60 макс. скорость, км/ч 18 23 30 - масса, кг 3600 2800 1500 6800 грузоподъемность, кг 2500 2500 500 5500 давление на грунт, кПа 28 5 10 26 ширина гусен. ленты, мм 480 600 - - длина / ширина, мм 3050 3290 2810 -/2000 1460 1700 1667 колея, мм 980 1100 - - дорожный просвет, мм 380 350 - - Особо следует выделить их главное свойство – низкое давление на грунт, которое равно 5…28 кПа. Наименьшим давлением 5 кПа обладает, из вестная машина Farmi Trak компании Farmi Forest (рис. 4.19).

Для создания форвардера двухмодульного исполнения машины аг регатируются с прицепами, на которых установлен манипулятор и грузо вой отсек. Прицепы имеют четырехколесную схему движителя с балан сирной подвеской и роликовым приводом. На их колеса также одеваются ленточные гусеницы. В зимних условиях эти машины не проваливаются в снег, а только его уплотняют его.. В условиях лета они легко работают с грузом в болотистой местности.

Рис. 4.18 – Гусеничный форвардер Farmi Trak 4.3.2. Харвестерные четырехгусеничные машины Компания Valmet для повышения приспособляемости харвестер ных машин с шарнирно сочлененной рамой для работы на склонах про извела замену на одной из своих моделей колесного движителя на 4-х гу сеничный (рис. 4.20). Движитель машины имеет треугольный гусенич ный обвод с верхним расположением приводной звездочки. Гусеничная тележка вместе с опорными катками вывешена с помощью подшипников на вал приводной звездочки и свободно качается на нем. Для устойчиво сти машины на склоне рамы гусеничных тележек переднего моста удли нены вперед, а заднего – назад. Гусеница представляет собой цепь звень ев с закрепленными на них башмаками с грунтозацепами. Данная под веска движителей в сочетании с шарнирным сочленением рамы обеспе чивает полный опорный контакт машины с поверхностью сложного рельефа, создавая этим ей высокую устойчивость.

Гусеничный харвестер Valmet 911.3Х3М имеет массу 25000 кг при минимальной своей ширине 3000 мм. Мощность двигателя 170 кВт. Ка бина оператора установлена совместно с гидроманипулятором на одной платформе, которая имеет горизонтальное нивелирование и вращение.

Максимальная зона досягаемости стрелы манипулятора составляет 11 м.

Харвестерная головка обеспечивает валку деревьев диаметром до мм.

Параметры машины обеспечивают ей высокую устойчивость при работе на склонах в сложных условиях рельефа.

Рис. 4.19 –Четырехгусеничный харвестер Valmet 911.

4.3.3. Гусеничные лесозаготовительные машины экскаваторной ком поновки Значительный парк лесозаготовительной техники занимают маши ны экскаваторной компоновки. В основном это харвестерные, валочно пакетирующие, сучкорезные и погрузочные машины. На лесосечных ра ботах применяются как специально созданная техника, так и серийно выпускаемые экскаваторы, оснащенные специальным технологическим оборудованием. В целом это мощная тихоходная техника предназначена для выполнения лесосечных работ больших объемов. Основными произ водителями ее являются компании John Deere, MHT-MechHydTronic, Ti gercat и др. Среди экскаваторной техники выделяются машины компаний HITACHI, Caterpillar, Volvo и др. Технические характеристики некото рых валочно-пакетирующих и харвестерных машин приведены в таблице 4.15. Две из них представлены на рис. 4.21 и 4.22.

Компоновка машин данного типа имеет экскаваторное построение.

Единый блок, состоящий из кабины оператора, моторной установки и манипулятора, установлен на поворотной платформе по центру шасси.

Платформа имеет непрерывное вращение, обеспечивая рабочую зону ма нипулятора вокруг машины на 360. Компоновочное построение блока постоянно дает возможность оператору иметь перед собой рабочую зону.

Поворотный привод вращения платформы осуществляется одним или двумя (у тяжелых машин) аксиально-поршневыми гидромоторами и планетарными редукторами, которые способны создавать увеличенный крутящий момент. Платформа вращается на упорном подшипнике, диа метр которого достигает 1,2 м. Частота поворота составляет 4…7 мин-1.

Платформа опирается на раму единой сварной конструкции, кото рая соединена с двумя ходовыми тележками. Тележки имеют усиленную защиту и создают высокий дорожный просвет 590…820 мм. Угол въезда тележек обеспечивает плавное перемещение через большинство препят ствий. Привод гусениц осуществляется многоступенчатыми редукторами и регулируемыми аксиально-поршневыми гидромоторами с направлени ем вращения в обе стороны.

Стандартная ширина башмаков гусеничных лент 610 мм с одинар ным или двойным грунтозацепом. При данном размере башмаков общий диапазон давления машин на почво-грунт составляет 41,7…73,4 кПа. Для снижения давления возможна установка башмаков шириной 710, 760 и 915 мм.

Для работы на склонах ряд моделей оборудованы 4-х сторонней системой выравнивания кабины. Она обеспечивает отклонение кабины вперед на 27, назад 7…10 и в боковом направлении 20. Система вы равнивания благоприятно сказывается на эргономике работы оператора и устойчивости машины.

Все машины обеспечены надежной гидравлической системой с об ратной связью по нагрузке. Управляемая комплексной компьютеризо ванной системой, она приводит в движение все компоненты. При более чем одной функции, поток масла плавно и пропорционально распределя ется между ними. Приоритет при этом отдается ЗСУ или харвестерной головке.

У ВПМ максимальный вылет стрелы гидроманипулятора состовля ет 7100…8600 мм, у ГХМ - 8100…10750 мм. Увеличение вылета стрелы ГХМ достигается постановкой на манипулятор телескопических удлини телей.

Технологическое оборудование на свои машины фирмы- произво дители устанавливают обычно собственного производства. Это прежде всего манипуляторы и ЗСУ. ЗСУ предназначены для валки деревьев диа метром до 700 мм и имеют площадь накопителя 0.38...0.50 м2. Техниче ские характеристики наиболее применяемых ЗСУ в таблице 4.16.

Характерными конструктивными особенностями ЗСУ является широкое раскрытие захватов, что обеспечивает быстрое и легкое их по зиционирование. Все ЗСУ имеют узел бокового наклона в пределах ± с мощными гидроцилиндрами, которые дают возможность контролиро вать работу с высокими и тяжелыми деревьями. Высокие центральные стойки ЗСУ способствуют надежному удержанию высоких деревьев без риска поломки ствола.

Таблица 4. Техническая характеристика харвестерных и валочно-пакетирующих гу сеничных машин Гидроманипулятор Харвестерная или Компания Модель Мощ- Масса, валочная головка ность, кг Максим. Грузопод. Макс. Пло кВт вылет при макс. диаметр щадь стрелы, вылете валки, накопи теля,м м стрелы,кг мм Харвестерные машины John Deere 608B 135 20200 9,9 1400 650 608S 180 22710 8,2 1450 650 608L 180 25700 8,1 1470 650 Valmet FX10 224 29930 10,7 - 700 415 FX 160 19890 6,53 - 610 445 FXL 224 30390 6,53 - 740 450 FXL 224 31520 6,53 - 740 Tigercat H822 176 24490 10,75 2770 700 HL830 206 32660 10,75 2770 750 MHT 8002HV 46 8300 9,55 - 410 9002HV 74 11000 10,0 - 490 11002HVT 74 12500 10,0 - 490 18002HVT 122 20500 9,55 - 660 242HV 168 23500 10,0 - 690 242HVT 168 24600 10,0 - 690 Bалочно-пакетирующие машины John Deere 853J 190 30260 8,36 2770 560 0, 903J 190 32620 8,36 2770 590 0, 953J 205 35160 8,69 3555 610 0, 909J 205 38110 8,36 3555 610 0, 959J 205 40490 8,36 3555 610 0, Valmet 430 FX 224 27660 6,53 - 600 0, 430 FXL 224 27290 6,53 - 650 0, 475 FX 246 35470 7,27 - 700 0, 475 FXL 246 37195 7,27 - 700 0, Tigercat 822 176 23590 8,3 3950 560 0, L830 176 25075 8,3 3950 610 0, Харвестерные машины на базе экскаваторов Komatsu PC210LC 110 21700 9,5 - 700 PC210LC 110 24500 9,5 700 HITACHI EX90L-5 63 10300 7,07 - ZX135USL 63 14700 8,3 - Volvo EC210BF 107 21700 5,7 - Рис. 4.20 – Гусеничный харвестер HL830 компании Tigercat Рис. 4.21 – Гусеничная валочно-пакетирующая машина компании John Deere Распространены ЗСУ с боковым поворотом по 110 в каждую сто рону. Они позволяют оператору выполнять валку большого количества деревьев из одной позиции, создавать пачки увеличенного объема и вы полнять укладку пачек с двух лент на один маршрут трелевочной маши ны за счет чего расстояние передвижения машин уменьшается. Количе ство пачек на одну пасеку сокращается. Трелевочная машина берет пол ный груз из одной пачки вместо 2-х или 3-х малых пачек. Время цикла сокращается. При этом уменьшается негативное влияние на почвенный слой и сохраняется подрост.

На всех моделях установлена система комплексного управления.

Практически она управляет всеми функциями машины давая возмож ность оператору сконцентрироваться на работе и тратить меньше усилий на управление. Система обеспечивает полный контроль над двигателем, гидросистемой, функциямипередвижения, поворота и управления стре лой. При этом она непрерывно отслеживает жизненно важные функции машины и информирует оператора звуковым и визуальным предупреж дениями о состоянии ответственных систем и компонентов с целью при нятия немедленных действий для предупреждения дорогостоящего про стоя. Возможности диагностики включают регистрацию ошибок, чтобы облегчить поиск и устранение неисправностей. Кроме того, сохраняются данные о наработке отдельных систем и механизмов.

Таблица 4. Технические характеристики валочных головок Модель Масса, Диаметр Размер Компания кг среза, накопителя, головка машина м мм John Deere FS 22 608B 3165 560 0, FS 24 950 610 0, FG 18 608L 2700 546 0, Tigercat FG 22 850 590 0, 5000 822 2130 510 0, 5400 822 2290 545 0, 5500 2515 585 0, 5600 2540 585 0, 4.3.4. Трелевочные машины на базе промышленных тракторов На лесозаготовках Северной Америки широко распространены промышленные гусеничные тракторы с чокерным и бесчокерным обору дованием. Наибольшее распространение имеют тракторы компании Caterpillar. Техническая характеристика гусеничных лесопромышленных тракторов (ГЛПТ) этой компании представлены в таблице 4.17. Один из них представлен на рис. 4.22.

Тракторы имеют движители с треугольным обводом гусеничной ленты. Рамы гусеничных тележек удлинены в сторону тыловой части, что обеспечивает надёжную устойчивость трактора при подтягивании пачек деревьев лебёдкой и при их трелёвке, так как центр тяжести сме щен ближе к передней части машины. Варианты тракторов с широкими башмаками (до 760 мм) и с большой длиной гусеничной ленты значи тельно увеличивают их опорную поверхность. Такое конструктивное оформление ходовой части даёт возможность трактору работать в слож ных природно-производственных условиях (заболоченные лесосеки, уча стки с глубоким снежным покровом и т.д.) Тракторы, имея достаточно широкую колею и удлиненную опор ную поверхность, способны уверенно работать поперёк склонов. Удли ненные назад рамы гусеничных тележек позволяют значительно повы сить сцепные качества трактора при больших нагрузках и дают возмож ность трелевать деревья вверх по склону. Дорожный просвет от 530 до 710 мм, гладкая броня днища без раскосов создают минимальный риск зацепления трактора за пни, скальные выступы и преодолевать завалы.

Всё это уменьшает потребность в маневрировании с одновременным со кращением продолжительности технологического цикла. На лесопро мышленных тракторах этого семейства установлены дизельные двигате ли различных модификаций. Эти тракторы имеют гидромеханическую трансмиссию. Одноступенчатый гидротрансформатор соединяется непо средственно с двигателем. Коробка передач планетарного типа переклю чается под нагрузкой. Особый клапан быстро переключает скорость и направление движения. Управление движением тракторов Caterpillar обеспечивается многодисковыми муфтами и тормозами, которые охлаж даются маслом. Они имеют гидравлический привод.

В чокерном варианте тракторы оснащаются лебёдками с большим тяговым усилием. Они управляются одним рычагом, что улучшает эрго номику работы оператора. Лебёдки имеют специальные выводные уст ройства для каната и направляющие ролики.

На тракторах D5H установлена дугообразная рама для подвешива ния пачкового захвата. Рама пригодна для установки различных захватов с диапазоном раскрытия челюстей 1830…2540 мм. Все функции управ ления захватом выполняются одним рычагом. На тракторах моделей D4H TSK и 527 пачковые захваты подвешены на поворотных стрелах.

Благодаря большому вылету и возможности поворота стрелы на угол 70° влево и вправо трактор может формировать пачки из отдельных деревь ев.

Все гусеничные лесопромышленные тракторы оснащены стандарт ным отвалом для производства бульдозерных работ. С их помощью трактор может производить не только расчистку лесных площадей, но и выполнять все виды перемещения грунта начиная от грубых начальных работ и кончая его нивелированием. Управление отвалом полностью гидрофицировано.

Таблица 4. Технические характеристики гусеничных трелёвочных тракторов компа нии Caterpillar Показатель Модель трактора D4HTSK D5H Cat- мощность двигателя, кВт 78 96 макс. скорость движения, км/ч 12 12 макс. тяговое усилие, кН 130 145 количество передач: вперед / назад 3/3 3/3 3/ масса с лебедкой / захватом, кг 13975/15096 15141/16177 17236/ длина, мм 4530 4830 ширина, мм 2460 2670 дорожный просвет, мм 553 553 колея, м 2000 2160 ширина башмака, мм 460 510 давление на грунт с лебедкой / захватом, кПа 57,7 / 62,4 54,3 / 58,0 54,0 / 67, тяговое усилие лебедки, кН 314 314 скорость троса, м/с 0,7 0,7 0, максимальная площадь проема закрытого захвата, м2 0.84 0,93 1, Рис. 4. 22 – Гусеничный трелёвочный трактор D5H с пачковым захватом компании Caterpillar Гидравлическое управление технологическим оборудованием име ет чувствительную реакцию к нагрузке. Насос переменной производи тельности воспринимает нагрузку навесного оборудования и соответст вующим образом автоматически регулирует поток жидкости.

Конструкции для защиты оператора при опрокидывании трактора (ROPS) и от падающих тяжёлых предметов (FOPS), которые устанавли ваются на лесопромышленных трелёвщиках Caterpillar, удовлетворяют всем требованиям, предъявляемых нормами SAE и NSO.

Конструкция кабины тракторов обеспечивает комфортные условия работы оператора. С рабочего места оператор имеет отличный обзор зо ны отвала и пространства позади машины. Установлено полностью регу лируемое пятипозиционное кресло.

Электронная система контроля непрерывно отслеживает основные функции машины и подает оператору предупредительные сигналы трёх типов: звуковой, визуальный или комбинированный.

Данные тракторы обладают лёгкостью проведения технических уходов и ремонтов. Модульная конструкция силовой передачи ускоряет ремонт. Снятие отдельных узлов или механизмов производится без поте ри времени на демонтаж соседних компонентов. Проверка узлов до их сборки или после ремонта обеспечивает им качество экспплуатации.

4.4. Шагающие харвестерные машины Снижение техногенной нагрузки на лесную среду при лесозагото вительных работах является одним из приоритетных направлений при создании лесных машин. Особое внимание уделяется разработке новых типов ходовых систем. На уровне экспериментальных работ компанией Timberjack (ныне John Deere) совместно с компанией Plustech разработан харвестер с шагающим движителем (рисунок 4.23). Для проведения экс периментальных работ изготовлено две машины.

В сравнении с применяемыми в настоящее время колесными и гу сеничными ходовыми системами шагающий движитель воздействует на поверхность не сплошной лентой, а строчно пятнами, что значительно сокращает площадь воздействия машины на почву (рис. 4.24). При этом не происходит ее сдирания грунтозацепами, особенно срезания при по вороте гусеничной машины. Ноги шагающей машины при ее движении поднимаются над почвой и опускаются на нее, обеспечивая машине по ворот в любом направлении (рисунок 4.25). Важным достоинством дан ного движителя является полное отсутствие его буксования.

Рис. 4.23 – Шагающий харвестер компании Timberjack (ныне John Deere) Сбалансированная кинематика движения шести ног обеспечивает машине высокую устойчивость и проходимость. Основание остова ма шины, ее кабины и гидроманипулятора постоянно остаются в горизон тальном положении. Высота просвета под днищем машины может изме няется в диапазоне 0,2…1,2 м, что дает возможность уверенно преодоле вать препятствия различной сложности и перемещаться по склонам. К достоинству шагающей машины следует отнести отсутствие сил сопро тивления от перекатывания, которые возникают при движении колесной и гусеничной технике.

Рисунок 4.24 – Распределение уплотнения почвы под движителями колесной (а) и шагающей (б) машин Рис. 4.25 – Возможные направления движения шагающей (а),колесной (б) и гусеничной (в) машин Проведенные эксперименты показали высокую экологическую приспособляемость шагающей машины к ведению лесозаготовительных работ в сложных природно-производственных условиях. Основным не достатком машины является ее тихоходность, что отразилось на весьма низкой производительности. Это отрицательно сказалось на возможно сти применения шагающих машин в эксплуатации.

4.5. Лесосечные машины последнего поколения Основные требования, предъявляемые потребителями к лесозаго товительной технике, заключаются в их простоте и надежности, легкости в обслуживании и эксплуатации и главное – в высокой производительно сти при универсальной пригодности к выполнению различных видов ра бот. Данные требования вошли в основу принципов оптимального про ектирования мобильных лесосечных машин американской компании Timber Pro. Достижение эффективности использования техники преду сматривается решением широкого комплекса задач по интенсификации ее применения за счет создания универсальных машин для выполнения работ по заготовке леса. Такой подход обеспечивает снижение количест венного состава парка лесозаготовительных машин предприятия и улуч шает его структуру, а также благоприятно сказывается на его обслужи вании и содержании в процессе эксплуатации.


Специалистами компании был создан блок, состоящий из кабины оператора, моторной установки и манипулятора с оригинальной стрелой.

Блок представляет собой единый модуль, установленный на общей платформе. Он явился основой создания семейства лесозаготовительной техники различных типов. В результате были разработаны модели ма шин для заготовки леса деревьями, хлыстами и сортиментами. Учитывая разнообразие природных и производственных условий, машины созда вались как на гусеничном, так и на колесном шасси. В качестве гусенич ного шасси была применена ходовая система тракторов D6 и D7 компа нии Caterpillar, а колесного – вновь созданная шарнирно-сочлененная рама на шасси с колесной схемой 6К6 и 8К8.

Рис. 4.26 – Компоновка моделей лесозаготовительных машин компании Timber Pro Колесные машины: а – валочно-трелевочная машина с зажимным коником;

б – ва лочно-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости;

в – валочно-раскряжевочная машина;

г – трелевочная машина с зажимным коником;

д – валочно-раскряжевочная машина с транспортировкой сортиментов;

ж – транс портировочная машина длинномерных сортиментов;

з – транспортировочная машина короткомерных сортиментов;

е – экскаваторно-лесозаготовительная машина;

и – трелевочная машина арочного типа;

к –трелевоч-ная машина с тросо-чокерным обо рудованием.

Гусеничные машины: л и м – валочно-раскряжевочные машины;

н – валочно-раскря жевочная машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости;

о – валоч но-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости;

п – валочно-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоско сти и удлиненной хвостовой частью.

Компоновки колесных моделей машин приведены на рисунке 4.26.

Модели машин компании Timber Pro имеют следующие назначения:

• валка и пакетировка деревьев;

• валка деревьев и очистка их от сучьев, пакетирование хлыстов;

• валка деревьев и очистка их от сучьев, раскряжевка стволов и ук ладка сортиментов в пакеты;

• валка деревьев с их погрузкой и трелевкой;

• валка деревьев и очистка их от сучьев, раскряжевка, погрузка и транспортировка сортиментов;

• подбор сортиментов, их погрузка с дальнейшей транспортировкой и разгрузкой;

• трелевка деревьев и хлыстов в полупогруженном положении;

• подбор и погрузка деревьев и хлыстов с дальнейшей транспорти ровкой полностью погруженном положении и разгрузкой.

Масса машин гусеничного и колесного исполнения находится в диапазоне 21,5…25,0 т. Мощность двигателя составляет 165…220 кВт.

На всех машинах установлена механико-гидростатическая трансмиссия с двухскоростной коробкой. Трансмиссия колесных машин обеспечивает скорость движения 0,0…20,0 км/ч. При этом они имеют равнозначную скорость вперед и назад. Имея такой потенциал, модели всех типов ма шин уверенно работают в любых по сложности почвенных и рельефных условиях, а также в крупномерных древостоях. Максимальный радиус поворота 8-и колесной модели не превышает 12 м. Дорожный просвет у всех машин составляет 580…710 мм.

Рис. 4.27 – Погрузочно-транспортная машина компании Timber Pro на болотоходных шинах для вывозки хлыстов Рис. 4.28 – Трелевочная машина с зажимным коником компании Timber Pro на сдвоенных колесах Основная база машины (рама и шасси + блок из кабины, двигателя и манипулятора) являются удачным конструктивным решением для по вышенной универсальности ее применения. Имея набор технологическо го оборудования, потребитель может комплектовать с ним базовую ма шину, создавая модель требуемого назначения для выполнения конкрет ного вида работ (рис. 4.27 и 4.28).

Пределы выравнивания кабины в горизонтальном положении со ставляют: вперед – 27, назад – 7 и в сторону – 20. Это улучшает усло вия работы оператора и способствует повышению устойчивости машины на уклонах до 30, благодаря смещению центра тяжести в направлении склона. Данной системой могут оборудоваться практически все модели машин Timber Pro.

Стрела манипулятора работает на 360 вокруг машины. Она враща ется вместе с кабиной, которая дает возможность оператору всегда быть лицом к рабочей зоне. Конструкция стрелы предусматривает размещение опоры ее рукояти далеко позади центра вращения платформы. В таком положении стрела является противовесом. Она дополняет устойчивость машины.

В зависимости от породы и диаметра заготавливаемых деревьев предлагаются для выборочной или сплошной рубки стрелы манипулято ров различной длины и грузоподъемности. Стрелы устанавливаются длиной от 7,62 до 9,45 м. Значительный вес базовой машины, особая конфигурация стрелы и другие особенности машины позволяют устанав ливать на ней харвестерные головки диаметром валки до 850 мм.

При работе на местности с почвами низкой несущей способности предлагаются для колесных машин двойные или расширенные колеса до 1600 мм. При необходимости на колеса устанавливаются цепи и гусени цы.

Все модели машин оборудованы бортовым компьютером, с помо щью которого оператор может провести диагностику всех систем. Элек тронная память содержит полный каталог запасных частей, техническую документацию и необходимые программы управления и измерений.

4.6. Эффективность применения лесных машин Каждая машина для лесозаготовок имеет определенные границы эффективного использования. Основное влияние на эффективность ис пользования технических средств оказывает их стоимость, годовая за грузка, производительность и эксплуатационные затраты. Так, опыт ис пользования тракторной техники на рубках ухода за лесом в ряде евро пейских стран поставил под сомнение высокую эффективность примене ния специальных колесных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой, колесами одинакового диаметра и широкопрофильными шинами низкого давления[35]. Доказано, что соотношение цен сельскохозяйственного трактора – трелевщика – форвардера может быть выражено как 1:3:5. В Скандинавии нашло распространение создание погрузочно-транс портных агрегатов в составе КСХТ и прицеп, оборудованный гидрома нипулятором. Соотношение цен агрегат – трелевщик – форвардер со ставляет 2:3:5.

Учитывая возможность расширения предложений подержанной техники из-за рубежа, российские ученые попытались ответить, в какой мере данная техника может конкурировать с продукцией производителей постсоветского пространства на внутреннем рынке России[36]. Срок службы колесных машин, производимых на постсоветском пространстве, составляет 8…10 лет. Большинство реализуемых тракторов за рубежом имеет возраст 10…25 лет. Значительное превышение сроков эксплуата ции зарубежных тракторов по сравнению с принятыми в нашей стране (ЛТЗ-55, МТЗ-82, Т-150К, и др.) объясняется их существенно меньшей загрузкой. Она составляет в среднем 300 моточасов в год. Поэтому нара ботка данной техники не превышает 8 тыс. моточасов.

Цена зарубежных сельскохозяйственных тракторов мощностью 55…75 кВт, имеющих такую наработку, сопоставима с ценой аналогич ных по мощности новых тракторов ПО Минский тракторный завод, од нако данные показывают, что безотказность подержанной зарубежной техники даже в первые два года вряд ли будет выше, чем нового отечест венного трактора при значительно больших затратах на устранения каж дого отказа. Резкое нарастание интенсивности и усложнения отказов за рубежных тракторов после наработки 6…8 тыс. моточасов и необходи мость проведения сложных ремонтов или замены основных агрегатов и узлов сделает их дальнейшую эксплуатацию экономически неэффектив ной.

Мнение ученых нашло практическое подтверждение в формирова нии тракторного парка прибалтийских стран, где количество колесных тракторов западноевропейского производства менее 5%. В тоже время их парк на 35,6% состоит из тракторов ПО МТЗ. Главная привлекательность тракторов МТЗ-82 заключается в их невысокой цене, надежности в рабо те и возможности устранения неполадок самими механизаторами.

Для северо-американских предприятий с большим объемом заго товки леса предлагается комплекс машин компании Timber Pro, состоя щий из харвестера и форвардера (рисунок 4.26, в и ж). Его производи тельность составляет более 7000 м3 древесины в месяц при 2-х сменной работе. В тоже время для средних объемов заготовки предлагаются ма шины повышенной многофункциональности “COMBO”. Это харвестер но-форвардерные машины (рис. 4.26,д) или машины валочно трелевочные (рис. 4.26, а). Производительность машин “COMBO” дости гает 4500 м3 в месяц при 2-х сменной работе.


Решая производственные программы, предприятие всегда стремит ся достичь эффекта в кратчайшие сроки при максимальной выгоде. Для этого необходимо иметь четкие представления о технико-экономическом потенциале имеющихся в наличие технических средств. Главным крите рием здесь является производительность машин при выполнении кон кретных видов работ в конкретных производственных условиях. Рас смотрим это подробнее на примере заготовки сортиментов в средней тайге европейской части России с применением машин среднего класса харвестера и форвардера компании John Deere.

Рис. 4.29 – Зависимость сменной производительности харвестера П от изменения объема ствола V На рисунках 4.29 и 4.30 представлены кривые изменения сменной производительности при сплошной и выборочной рубке леса харвестера в зависимости от изменения объема ствола и форвардера в зависимости от изменения расстояния трелевки. Полученные сведения дают возмож ность установить, какую будут иметь занятость по времени данные тех нические средства. В нашем случае при заготовке леса в древостое со средним объемом ствола 0,35 м3 производительность харвестера соста вит на выборочной рубке – 120,4, и на сплошной – 147,0 м3 в смену. Из анализа зависимостей Nсм = f(L) на рис. 4.31 видно, что данный объем сортиментов форвардер может вывезти в течение одной смены только при расстоянии трелевки не более 100 м. При вывозке этого объема по требуется две смены при расстоянии на сплошной рубке около 650 м и выборочной – около 800 м. При трелевке на более дальнее расстояние потребуется дополнительный форвардер. Из сказанного следует вывод о необходимости разработки четкой стратегии выполнения производст венной программы,исходя из наличия технических средств и согласо ванности их по производительности.

Рис. 4.30 – Зависимость сменной производительности форвардера П от изменения расстояния трелевки L Рис. 4.31 – Зависимость количества смен вывозки сортиментов форвар дером Nсм от изменения расстояния трелевки L при заготовке древесины харвестером Сменная выработка харвестера: на выборочной рубке – 120,4 м3, на сплошной – 147,0 м3.

4.7. Особенности сервисного обслуживания зарубежной лесоза готовительной техники в условиях России В скандинавских странах при работе многооперационной лесной техники типа харвестер и форвардер обязательно присутствуют пере движные сервисные мастерские с необходимыми атрибутами для их сер висного обслуживания. В России существует иная схема сервисного об служивания зарубежной техники. Эта схема на примере дилерского цен тра фирмы John Deere приведена на рис.4.32.

Дилерский центр фирмы John Deere со всеми атрибутами (складом запасных частей, эксплуатационных материалов и различными служба ми) находится в Санкт Петербурге. Этот центр возглавляет директор.

Рис.4.32. Структура дилерского центра и управления сервисным обслу живанием зарубежной лесной техники фирмы John Deere Из данной схемы следует, что в обязанности директора входит об щее руководство и работа по вопросам продажи техники. Технический директор руководит сервисным обслуживанием, службами по продаже запасных частей и подготовки кадров. Сервисные механики занимаются гарантийным и послегарантийным обслуживанием и ремонтом техники с выездом к месту расположения машин (в лесные хозяйства и на делян ки), а также ремонтом узлов и агрегатов в сервисной мастерской дилер ского центра.

При поставке техники компания John Deere предоставляет гарантию 2000 моточасов на все узлы и агрегаты. В период гарантии выезд меха ников, техническое обслуживание и ремонт производятся бесплатно. В случае отказа, какого либо узла или агрегата в период действия гарантии, эти детали заменяются механиками за счет завода изготовителя. Если при замене деталей выясняется,что они вышли из строя вследствие не правильной эксплуатации, применения смазочных материалов не реко мендованных заводом изготовителем, то замена деталей осуществляется за счет владельца техники.

После окончания срока гарантии машины (свыше 2000 моточасов) техническое обслуживание становится платным. Начиная с этого перио да, заключается договор на техническое обслуживание. Благодаря дейст вию этого договора с помощью регулярных технических процедур мож но избежать простоев связанных с поломками, и постоянно поддержи вать машины в рабочем состоянии. Через сервисную службу механиков набирается определенная статистика по отказам оборудования. Эти дан ные сообщаются на завод изготовитель и он, в свою очередь, вносит кор рективы в технологическом процессе изготовления определенных узлов и деталей. То есть, появляется обратная связь с сотрудниками по экс плуатации техники и предприятием изготовителем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ • Фирмы-производители колесных лесозаготовительных машин (КЛЗМ).

• Основные преимущества КЛЗМ по сравнению с гусеничными машинами.

• Дайте краткую характеристику основных агрегатов КЛЗМ (двигателя, транс миссии, ходовой системы, механизмов управления), гидросистемы и эргоно мических показателей.

• Назначение и компоновка колесных харвестерных машин (КХМ).

• Назовите четыре варианта компоновки КХМ.

• Классификация КХМ • Назначение и компоновка колесных форвардерных машим (КФМ).

• Классификация КФМ по массе, мощности двигателя и грузоподъемности.

• Какие конструктивные решения повышают производительность КФМ?

• Колесные трелевочные машины (КТМ): назначение и классификация.

• Компоновка и принцип работы харвардеров.

• Компоновка колесных узкозахватных ВПМ фронтального типа.

• Компоновка лесных машин на базе с/х тракторов.

• Компоновка и принцип работы процессоров.

• Компоновки колесных дистанционно управляемых лесных машин.

• Малогабаритные лесные машины в лесозаготовительном процессе.

Особенности гусеничных лесозаготовительных машин (ГЛЗМ).

• Особенности компоновки гусеничных машин высокой проходимости.

• Особенности конструкции ГЛЗМ экскаваторной компоновки.

• Особенности компоновки ГЛЗМ на базе промышленных тракторов.

• Особенности компоновки и принцип работы шагающих харвестерных машин.

• Конструктивные особенности лесосечных машин последнего поколения ком пании TimberPro.

• Основные критерии оценки эффективности работы многооперационных лес ных машин.

5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СХЕМЫ РАЗРАБОТКИ ЛЕСОСЕК ПРИ СПЛОШНЫХ И ВЫБОРОЧНЫХ РУБКАХ При применении различных технологий могут быть использованы разные схемы разработки лесосек. Технологическую схему разработки лесосеки следует рассматривать как взаимосвязь следующих элементов:

схемы размещения волоков, схему движения машин (при машинном способе работ), схему разработки пасек и лент, комлевой или вершинной направленностью процесса трелевки, местом расположения на автодоро ге (в центре или с края делянки) погрузочного пункта или верхнего скла да.

На выбор схемы оказывают влияние принятый технологический процесс, система лесосечных машин, способ трелевки и тип применяе мой трелёвочной машины, размеры лесосек и вид рубки, рельеф местно сти и несущая способность грунтов и др.

Основным технологическим элементом при разработке лесосек яв ляется пасека. В зависимости от ширины пасеки (расстояния между цен трами соседних пасечных волоков) различают технологии освоения ле сосек: широкопасечные (более 50 м), среднепасечные (26…50 м), узко пасечные (10…25 м);

беспасечные.

До начала разработки лесосек специальной или лесозаготовитель ной бригадой проводятся все предусмотренные подготовительные рабо ты в соответствии с технологической картой на разработку лесосеки.

Лесосека, примыкающая к лесовозной дороге, при необходимости разбивается на делянки. Лесозаготовительные бригады, занятые на ос новных работах, в первую очередь разрубают зону безопасности, а затем осваивают лесосеку соответствующей технологии по этапам разработки элементов лесосеки (прокладки волоков, разработки пасек, лент и др.), а также заключительные работы, в т.ч. операций по очистке мест рубок.

Технология выполнения основных операций зависят от способа разра ботки лесосеки.

Заключительные работы, в т.ч. очистка мест рубок и обеспечение условий лесовосстановления, осуществляются, как правило, в процессе выполнения основных технологических операций с доочисткой (завер шением) по окончанию разработки лесосеки в бесснежный период.

В зависимости от конкретных особенностей лесосек и рекомен дуемых для них видов рубок применяют различные технологии лесосеч ных работ, обеспечивающие реализацию рубок в соответствующих ус ловиях.

5.1. Технологии разработки лесосек на базе трелевочных тракторов и бензопил При механизированном способе работ в зависимости от схем валки деревьев на пасеках возможны различные варианты технологий разра ботки лесосек, применяемые в разных природно-производственных ус ловиях.

Узкопасечная технология с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно-чокерных трелевочных тракторов и бензопил приемлема для реализации всех видов рубок, преимущественно выборочных и сплош ных рубках с сохранением подроста и второго яруса. Применение при разработке лесосеки метода узких пасек позволяет сохранить до 70% подроста на лесосеке.

Делянка разбивается на пасеки (рис. 5.1, а), ширина пасек в преде лах 25…30 м. По середине пасеки прокладывается трелевочный волок шириной 5 м. Валку деревьев на волоке начинают с ближнего конца, де ревья валят вершиной по направлению к лесопогрузочному пункту, по сле отхода вальщика на безопасное расстояние или перехода его на дру гой волок обрезают сучья и трелюют хлысты.

Валка деревьев на полупасеках начинается с ближнего к лесопо грузочному пункту конца пасеки. Деревья валят вершинами по направ лению к лесопогрузочному пункту таким образом, чтобы как можно большая часть кроны попала на волок, а угол между деревом и волоком был наименьшим (не более 30°). При валке деревьев учитывается распо ложение подроста, особенно куртин. После того как вальщик удалился на расстояние больше 50 м или после перехода его на другую пасеку, производят обрезку сучьев. Одновременно обрезчики сучьев оправляют подрост. Собирают сучья и оправляют подрост после трелевки хлыстов с данной площадки. Собранные сучья уплотняются при проходе трактора, трелюющего хлысты с более удаленных участков волока.

Формирование трелюемой пачки производится путем вытягивания зачокерованных за вершину хлыстов сквозь подрост без их разворота, что предотвращает повреждение подроста. Трелевочный трактор не должен сходить с волока. Порожний трактор разворачивается на участке, где отсутствует подрост.

Среднепасечная технология с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно-чокерных трелевочных тракторов и бензопил приемлема для реализации всех видов рубок с ограничением применения при выбо рочных и сплошных рубках с сохранением подроста и второго яруса в насаждениях с древостоями (обычно порослевыми), в которых деревья имеют сильный разносторонний наклон и эксцентричность крон, что мешает осуществлять их направленную валку. Данный способ работ можно использовать при разработке лесосек без сохранения подроста на грунтах с низкой несущей способностью.

Делянка разбивается на пасеки (рис. 5.1, б), ширина пасек в преде лах 30…40 м. Полупасеки делят на ленты шириной 5…10 м. В целях со хранения от повреждения подроста и оставляемых на корню деревьев, на поворотах пасечных и магистральных волоков оставляются отбойные деревья из числа назначенных в рубку, которые вырубаются после за вершения лесосечных работ. Валка деревьев на волоке и полупасеках на чинается с ближнего к лесопогрузочному пункту конца пасеки. Полупа секи (справа и слева от волока) разрабатывают в два захода. В первый заход валят деревья на ленте (шириной 5…7 м), примыкающей к волоку, под острым углом (5…20°) к нему. После трелевки хлыстов с первой ленты валят деревья на ленте, удаленной от волока, на изреженную часть пасеки в образовавшиеся просветы под углом 30…45° к волоку.

После валки деревьев на первой пасеке вальщик приступает к об резке сучьев или переходит на следующую пасеку, разработка которой начинается с прорубки волока шириной 5 м. В это время на первой пасе ке работают обрезчики сучьев, а трактор с канатно-чокерным оборудо ванием проводит трелевку за вершины хлыстов. Сучья обрезают на па секах моторным инструментом и укладывают на волок, уплотняя в про цессе трелевки. Порубочные остатки, находящиеся далее 5 метров от края волока, собирают в мелкие кучи в местах, свободных от подроста.

Варианты технологий (рис. 5.1, а, б) по комплексу технологиче ских операций, выполняемых на лесопогрузочном пункте, могут быть реализованы: с отгрузкой хлыстов;

обрезкой сучьев, раскряжевкой хлы стов, штабелёвкой и отгрузкой сортиментов.

Среднепасечная технология разработки лесосек с трелевкой де ревьев за комли на базе канатно-чокерных трелевочных тракторов и бензопил приемлема для реализации сплошных рубок с последующим возобновлением, а также первых приемов чересполосных постепенных рубок при отсутствии на вырубленных полосах сохраняемого подроста, в условиях (по группам типов леса), где минерализация поверхности почвы имеет положительное значение или допустима (брусничные, сложные и сходные с ними группы типов леса).

В зависимости от схем валки деревьев на пасеках разработка лесо сек возможна в вариантах: лентами, параллельными волоку;

лентами под углом к волоку;

на «подкладочное дерево». Технология работ при валке на «подкладочное дерево» обеспечивает реализацию сплошных и черес полосных постепенных рубок на лесосеках с мелким подростом (зимой с высотой подроста до 1 м, летом – до 0,5 м) и позволяет сохранять до 65% подроста, имеющегося на лесосеке.

а) б) Рис 5.1. Схемы разработки лесосек с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно чокерных тракторов и бензопил: а – по узкопасечной технологии (сплошная рубка с сохранением подроста);

б – по среднепасечной технологии (выборочная рубка): лесовозный ус;

2 – лесопогрузочный пункт;

3 штабель хлыстов;

4 – магистральный волок;

5 зона безопасности;

6 – растущий лес;

7 пни;

8 хлысты;

9 обрезчик сучьев;

10 сохраненный подрост;

11 – спиленные деревья;

12 – вальщик леса;

13 – пасечный волок;

14 – очередность разработки лент;

15– трелевочный трактор;

16 – порубочные остатки;

17 – раскряжевщик;

18 штабель сортиментов На рис. 5.2, а показана схема разработки лесосеки в варианте лен тами под углом к волоку. Ширина пасек – в пределах величины, равной 30…40 м, при необходимости может быть доведена до 60 м. Разработку волока начинают с дальнего конца, а первые деревья валят в свободные промежутки между стоящими деревьями. После трелевки деревьев с во лока, приступают к разработке каждой полупасеки лентами шириной 6…10 м, примыкающими к волоку под углом 45…60о. Разработку полу пасеки начинают с дальнего конца. На одной ленте должно быть повале но столько деревьев, сколько необходимо для набора одной пачки. Тре левка производиться сразу после валки, иначе нельзя производить валку на следующей ленте. Вальщик может выполнять работу чокеровщика, следовательно, численный состав бригады может быть сокращен на од ного рабочего. При малых расстояниях трелевки создать межоперацион ный запас невозможно, что приводить к частым простоям трактора в ожидании поваленных деревьев или простоя вальщика при значительных расстояниях трелевки. После ухода трактора на расстояние более 50 м вальщик приступает к валке очередной группы деревьев для следующей пачки.

Широкопасечная технология с трелевкой деревьев за комли на ба зе трелевочных тракторов манипуляторного типа и бензопил целесооб разно применять тех же условиях, что среднепасечная технология с тре левкой деревьев за комли на основе традиционных средств (канатно чокерных трелевочных тракторов и бензопил).

Делянка (рис. 5.2, б) осваивается пасеками шириной 50…60 м, ко торые разрабатываются параллельными лентами шириной 4 ( – ши рина ленты формирования пачки трактором). Валка и трелевка деревьев производится на разных пасеках. Деревья на ленте валят от стены леса на 10…15о или параллельно направлению трелевки, комлями в сторону лесопогрузочного пункта. Вальщик движется параллельными ходами поперек ленты. После валки деревьев на всей ленте производится фор мирование пачек и их трелевка.

Если длина пасеки равна длине ленты формирования пачки lп, тре левочный трактор заходит для формирования пачки с противоположной стороны пасеки (по отношению направления трелевки) в дальний конец ленты и, двигаясь вдоль кромки леса, формирует пачку деревьев. Так по вторяется до окончания трелевки заготовленного леса со всей ленты. Ес ли лента имеет длину больше lп, трактор заходит вдоль кромки леса на расстояние равное длине lп, затем разворачивается и формирует пачки деревьев, а затем трелюют их. Комли деревьев, препятствующие заходу трактора, отодвигаются его отвалом.

а) б) Рис. 5.2. Схема разработки лесосеки с трелевкой деревьев за комли: а – по среднепа сечной технологии на базе канатно-чокерных тракторов и бензопил;

б – по широкопа сечной технологии на базе тракторов манипуляторного типа и бензопил;

1 – лесовоз ный ус;

2 – магистральный волок;

3 – растущий лес;

4 – прорубка волоков с помощью бензопил;

5 – граница пасек;

6 – граница зоны безопасности;

7 – вальщик;

8 – лесопогрузочный пункт;

9 – пасечный волок;

10 – трелевочный трактор;

11 – спилен ные деревья;

12 – граница лент;

13 – пни;

14 –ходы вальщика;

15 – очередность раз работки пасек;

16 – штабель деревьев;

17 – обрезчик сучьев;

18 – штабель хлыстов При обрезке сучьев на погрузочном пункте первую пачку деревьев сбрасывают на середине будущего штабеля хлыстов, а последующие пачки деревьев – поочередно по правую и левую сторону от первой.

Разработка лесосек по схеме (рис. 5.2, б) может быть нецелесооб разна зимой при глубоком снежном покрове и при низких несущих спо собностях грунтов в теплое время года.

Технологии (рис. 5.2, а, б) могут быть реализованы в вариантах ра бот на лесопогрузочном пункте: с отгрузкой деревьев;

обрезкой сучьев и вывозкой хлыстов;

обрезкой сучьев, раскряжевкой хлыстов, штабелёв кой и отгрузкой сортиментов.

Среднепасечная технология с трелевкой сортиментов на базе ко лесных канатно-чокерных трелевочных тракторов и бензопил прием лема для реализации всех видов рубок. Применение технологии может быть нецелесообразно на сплошных рубках с последующим возобнов лением, особенно в зимних условиях, и летом в условиях переувлаж ненных почв.

На рис. 5.3 показана схема разработки лесосеки при несплошной рубке. Последовательность разработки пасек с отделением валки от других работ на расстояние не менее 50 м (одной-двух пасек). Валку деревьев на технологическом коридоре (волоке) начинают с ближнего конца, деревья валят вершиной по направлению к верхнему складу. По сле спиливания достаточного количества деревьев, вальщик выполняет обрезку сучьев с поваленных деревьев, производит разметку хлыстов, с последующей их раскряжевкой на сортименты и частичным их окучи ванием. По окончании трелёвки сортиментов с волоков приступают к разработке полупасек.

Полупасеки (справа и слева от волока) разрабатывают в два прие ма. В первый прием валят деревья на ленте, примыкающей к волоку, шириной 5…7 м, вершинами на волок. После перехода вальщика на другую пасеку или после того, как вальщик свалит деревья по длине ленты не менее 50 м, обрезают сучья с поваленных деревьев и раскря жевывают хлысты на сортименты. Порубочные остатки укладывают на волок.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 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.