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 |

«Региональная общественная организация «Санкт-Петербургское научно- техническое общество бумажной и деревообрабатывающей промышлен- ности» при ...»

-- [ Страница 2 ] --

Электромоторные пилы по сравнению с бензиномоторными более про сты в эксплуатации, у них значительно меньше уровень шума и вибра ции. Вместе с тем для них необходим источник энергии и кабельная сеть, что резко ограничивает их применение в условиях лесосеки.

Бензиномоторные пилы широко применяются при проведении ле сосечных работ, как в нашей стране, так и за рубежом. По расчетам оте чественных экономистов и технологов бензиномоторные пилы в бли жайшие два десятилетия будут наиболее экономически выгодны на лесо заготовках в РФ. И, кроме того, вальщик с бензиномоторной пилой нано сит лесной среде намного меньший вред, чем любая лесозаготовительная машина. Основными узлами бензиномоторных пил являются двигатель (одноцилиндровый, двухтактный) с системой зажигания и питания в ко торую входит топливный бак с объемом, рассчитанным на 1…1,5 часа работы, устройства для передачи крутящего момента от двигателя к пильному механизму, пусковое устройство, рама для крепления основ ных узлов и деталей пилы.

По расположению рукоятей пилы делятся на универсальные (с низким расположением рукоятей), и специализированные (с высоким расположением рукоятей) бензиномоторные пилы. Следует отметить, что с точки зрения эргономики процесса валки предпочтительной пред ставляется компоновка специализированных пил, называемых также «пилы для валки леса в равнинных условиях», кроме того, наличие пово ротного редуктора позволяет успешно использовать их и на других рабо тах (раскряжевке, обрезке крупных сучьев и вершин, подготовительных работах).

Из пил отечественного производства к универсальным относятся:

«Тайга 214», «Тайга 245», «Крона 202». К специализированным относят ся: М-228, «Урал 2Т Электрон», Дружба-4МЭ.

По наличию редуктора пилы подразделяются на редукторные и без редукторные, все специализированные пилы имеют редуктор, т.е. отно сятся к редукторным.

Пильный механизм состоит из следующих основных частей: пиль ной шины, ведущей и ведомой звездочек (ведомая звездочка ставится не всегда), пильной цепи, устройств для натяжения и смазки пильной цепи, амортизирующего устройства, которое устанавливается под ведомую звездочку.

По наличию дополнительной рукояти на свободном конце пильно го механизма пильные аппараты подразделяются на консольные и некон сольные, в настоящее время неконсольные пильные аппараты не выпус каются.

По числу цепей на пильном аппарате они подразделяются на одно цепные и двуцепные, все современные пильные аппараты одно цепные.

В качестве режущего инструмента на моторных пилах и в боль шинстве лесозаготовительных машин осуществляющих валку деревьев применяются пильные цепи которые классифицируются по следующим признакам:

- по типу зубчатого венца: с плоскими зубцами, каждый из которых выполняет определенную работу – пильные цепи поперечного пиле ния (ПЦП);

с зубцами Г-образного профиля, имеющими сложную форму и выполняющими всю работу по образованию пропила и транспортированию опилок – пильные цепи универсальные (ПЦУ);

- по типу направляющих устройств для направления движения цепи по шине: с хвостовиками на средних звеньях цепи, перемещающихся в пазах пильной шины;

седлающего типа с выступами на боковых зве ньях, благодаря которым между боковыми звеньями образуются па зы, в них входят направляющие выступы пильной шины;

- по способу соединения звеньев: неразборные, соединенные заклеп ками, и разборные, соединенные разборными шарнирами;

- по величине шага цепи по заклепкам: мелкозвенные цепи с шагом до 15 мм;

крупнозвенные с шагом свыше 15 мм, кроме того, цепи делят ся – с постоянным и переменным шагом.

Пильная цепь поперечного пиления состоит из режущих блоков (рис. 3.1). В каждом блоке шесть зубьев: три режущих (1), два подреза ющих (2) и один скалывающий (3). Режущие зубья расположены в шах матном порядке: за каждым режущим следует противоположный ему по разводу подрезающий или скалывающий зуб, не имеющий развода. У режущих и подрезающих зубьев передние грани 1-3-4-2 затачиваются под углом 50…60° (меньшие значения для мягкой древесины), а контур ные углы к, к, и к соответственно составляют 9, 70…80, и 0…10.

Наиболее нагружены в работе режущие кромки 1-3, перерезающие во локна древесины и образующие стенки пропила.

Универсальные пильные цепи имеют только один тип зубьев, ко торые расположены в шахматном порядке. Каждый зуб, помимо режу щего лезвия, имеет ограничитель подачи, устанавливаемый перед лезви ем, который выполняет две задачи устанавливает толщину снимаемой стружки (величину подачи на зуб), что препятствует самозарезанию зубьев в древесину и перегрузку двигателя, а также транспортирует опилки из пропила. Лезвие (строгающий зуб) имеет две режущие кромки – вертикальную, образующую стенки пропила, и горизонтальную – обра зующую дно пропила. Рекомендуемые угловые параметры: 1=2;

2=9;

1=60;

2=40…50;

=90;

=35.

В процесс валки дерева входит последовательное выполнение сле дующих операций: осмотр дерева, подготовка рабочего места, подпил, срезание и сталкивание дерева с пня в заданном направлении, переход к следующему дереву.

Осмотр дерева производят для того, чтобы оцепить его и выбрать условия для безопасной валки в направлении, заданном технологической картой разработки лесосеки и обеспечивающем наибольшее сохранение подроста. При осмотре выявляют состояние ствола, на глаз устанавли вают диаметр дерева и его наклон, особенности строения кроны, силу и направление ветра. Силу ветра приблизительно можно определить по шкале Бофорта в баллах по следующим признакам: при умеренном ветре (4 балла) приводятся в движение тонкие ветви деревьев;

при свежем вет ре (5 баллов) - колеблются большие сучья;

при сильном (6 баллов) - ка чаются толстые сучья, а при крепком (7 баллов) - качаются стволы дере вьев, гнутся большие сучья и человеку трудно идти против ветра. Прави лами техники безопасности механизированная валка деревьев при силе ветра 5 баллов и более запрещена.

Общее направление валки устанавливается технологической кар той в зависимости в основном от способа и направления трелевки, кото рое, в свою очередь, зависит от расположения погрузочных пунктов.

Правильная валка деревьев имеет большое значение для обеспечения безопасности рабочих и сохранения подроста. Поэтому при разработке лесосеки обязательным условием является валка деревьев в заданном направлении. Однако, возможны некоторые отклонения от общего направления валки, вызываемые невозможностью обеспечения имею щимися инструментами безопасной и бездефектной валки отдельных де ревьев из-за их индивидуальных особенностей (например, если дерево имеет диаметр более 60 см, и наклон в сторону, обратную заданному направлению валки, то его валка производится в сторону наклона).

Рис. 3.1 Пильные цепи: а - поперечного явления;

б - универсальная;

I режущий зуб;

II - подрезающий зуб;

III - скалывающий зуб;

плоскость 1-3-4-2 - передняя грань;

линия 1-2 - режущая кромка;

hп, hc - превыше ния режущего зуба соответственно над подрезающим и скалывающим зубьями;

ho - превышение лезвия над ограничителем подачи;

- задний угол;

- угол заострения (заточки);

- передний угол;

- угол наклона Подготовка рабочего места заключается в уборке снега, кустарни ка, подроста, подгона и низко свисающих сучьев, в выборе и подготовке путей отхода вальщика во время свободного падения дерева. Пути отхо да вальщика при валке в равнинной местности подготавливаются под уг лом 45 в сторону противоположную направлению валки (рис. 3.2, а), при валке на склонах расположение путей отхода меняется в зависимо сти от направления валки (рис. 3.2, б, в). Чтобы обеспечить возможность оставления пней установленной высоты и безопасные условия работы при глубине снежного покрова свыше 0,6 м, вальщику выделяется в по мощь рабочий для расчистки снега.

Рис. 3.2. Направление коридоров отхода:

а — при валке в равнинной местности;

б — в холмистой местности при валке дерева на возвышении;

в — в холмистой местности при валке по перек склона;

1 — кольцевой коридор обхода;

2 — коридор отхода При спиливании низко растущих сучьев следует помнить о том, что нельзя пилить выше уровня плеч и нельзя стоять за пилой прямо, ствол дерева используется в качестве щита.

Ширина отходной дорожки после расчистки должна быть не менее 0,45 м, а глубина снега – 0,3 м, глубина оставляемого снега по кольцу обхода – не более 0,2 м.

Падение дерева в заданном направлении без образования дефектов в комлевой части обеспечивается местом, формой и размерами подпила, а также имеют значение форма перемычки (зоны неперерезанных воло кон) и применение сталкивающих устройств (валочных лопаток, гидро клиньев, гидродомкратов и пр.).

Подпил дерева производится со стороны направления валки одним из следующих способов (рис. 3.3): одним резом при валке деревьев диа метром до 0,2 м;

двумя резами под углом 20...40° друг к другу;

двумя па раллельными резами с расстоянием между ними 0,1 м. При подпиле де рева двумя резами первый горизонтальный рез делается на уровне шейки корня, а затем второй наклонный рез. Удаление «ломтя» в виде клина производится пильной шиной;

во втором случае, второй рез также дела ется горизонтальным, сегмент удаляется с помощью топора. Наличие подпила предотвращает расколы ствола, образование сколов и отщепов на периферийной его части.

Рис. 3.3. Механизированная валка деревьев:

а — с подпилом одним резом;

б — с подпилом клином вверх;

в — с под пилом клином вниз;

г — с подпилом двумя параллельными резами;

д — срезание дерева за один (I) прием;

е — срезание дерева за два (I, II) при ема;

ж — срезание дерева за три (I-III) приема;

П — направление валки деревьев;

НВ — направление ветра или наклона дерева Глубина подпила может быть различной, она зависит от диаметра дерева, наклона ствола, формы и развитости кроны, силы и направления ветра. У вертикально стоящих деревьев с равномерно развитой кроной при отсутствии ветра глубина подпила делается равной 1/4 диаметра де рева в месте среза. У деревьев с односторонне развитой кроной или с наклоном ствола в сторону валки, а также при попутном ветре (направ ленном в сторону валки) глубина подпила во избежание самопроизволь ного падения дерева со сколом в комлевой его части увеличивается до 1/3 диаметра. При валке дерева в направлении обратном его тяготению (против его наклона или против направления ветра) глубина подпила уменьшается до 1/5 диаметра, так как при большей глубине подпила мо жет возникнуть опасность самопроизвольного падения дерева в обрат ном направлении. Тонкие деревья могут быть срезаны без подпила. С внедрением на валке леса универсальных пильных цепей, таких как ПЦУ 10,26, широкое распространение получил подпил углом кверху с нижней горизонтальной плоскостью. При смыкании горизонтального и наклонного резов кусок древесины, заключенный между ними, сразу же отбрасывает ся пильной шиной пилы, что сокращает трудозатраты. Подпил углом книзу применяют при валке крупных деревьев в горных условиях. Подпил с двумя параллельными резами стал применяться только при валке круп ных деревьев.

После выполнения подпила производится срезание дерева со сто роны, обратной направлению валки. Плоскость срезания должна быть горизонтальной и находиться на уровне верхней кромки подпила. Высо та пня должна быть меньше или равна 1/3 диаметра дерева, но не более 10 см от шейки корня. Деревья, диаметр которых не превышает свобод ной длины пильной шины, срезаются за один или два приема. Крупно мерные деревья срезаются в три приема. Деревья, диаметр которых равен двойной длине пильной шины, срезаются следующим образом. Сначала с правой стороны прорезают ствол на глубину равную длине пильной ши ны, затем веерообразным движением пильной шины завершают срезание дерева. Если на лесосеке встречаются одиночные более крупные деревья, то в комлевой части с двух противоположных сторон, перпендикулярных направлению валки, срезают «ломти», уменьшая толщину, а потом пилят обычным способом, т.е. делают подпил со стороны направления валки, а затем срезают. Следует помнить, что перед выполнением пропила следу ет проверить уровень топлива. Если топливо кончится при выполнении пропила, то может возникнуть опасная ситуация.

При срезании дерева оставляется зона неперерезанных волокон (перемычка). Перемычка служит шарниром при сталкивании дерева с пня и свободном его падении. Наличие перемычки обеспечивает устой чивость дерева, предотвращает зажимы пильной шины и обратное не произвольное его падение. При правильном выполнении подпила и сре зании дерева во время сталкивания его с пня на стволе образуется козы рек, который препятствует движению дерева в сторону противополож ную направлению валки. С увеличением ширины перемычки возрастает усилие, необходимое для сталкивания дерева с пня. Однако по сообра жениям безопасности ширину перемычки увеличивают с увеличением диаметра дерева. Рекомендуются следующие значения ширины пере мычки при диаметре дерева на высоте 1,3 м: до 0,2 м - 1 см;

0,21...0,40 - см;

0,41...0,60 - 3 см, а при диаметре дерева свыше 0,6 м — ширина пе ремычки 4 см. При валке деревьев, имеющих напенную гниль, ширина перемычки увеличивается на 2... 3 см.

Формы перемычек могут быть различными. Если валится прямо стойное дерево в безветренную погоду, то перемычка имеет равноширо кую форму. При валке деревьев с боковым тяготением (наклон, развитая крона или ветер) по отношению к направлению валки перемычку делают с уширением. Уширенная часть перемычки разрушается медленнее узкой части, что приводит к развороту дерева в сторону уширенной части пе ремычки.

Особенности валки деревьев в условиях пересеченной местно сти. Деревья, произрастающие на склоне, как правило, имеют стволы с небольшим наклоном к подошве горы, а кроны – одностороннее разви тие.

Следовательно, центр тяжести ствола и кроны смещен от середины к подошве склона. Валка такого дерева не в сторону его природного наклона может привести к развороту ствола в момент падения и стать причиной несчастного случая. Поэтому на склонах деревья часто валят вершиной вниз по склону.

Угол падения дерева на склоне значительно больше, чем на равнине, а это в свою очередь приводит к тому, что деревья, приобретая большую кинетическую энергию при свободном падении, ломаются и скользят вниз к подошве склона. Чтобы сберечь древесину от поломки, опытные вальщики производят валку деревьев под разными углами к подошве склона. Такая практика валки деревьев требует других соотношений между диаметром дерева, глубиной подпила и его формой. Кроме того, при валке деревьев на склоне приходится определять предельно допуска емую крутизну склона, на которой, исходя из условий нормального по ложения вальщика, можно делать подпил дерева. Так, для одного и того же склона, но для разных диаметров деревьев необходима разная высота подпила. На рис. 3.4 приведена необходимая высота подпила деревьев различного диаметра на склоне крутизной 40°. Из рисунка видно, что для дерева диаметром 30 см высота подпила составляет 0,55 м, а для дерева d= 140 см высота подпила - 135 см.

Наиболее полно высоту подпила в зависимости от диаметра и кру тизны склона характеризуют графики, приведенные на рис. 3.5. Так, например, для того, чтобы спилить дерево d=0,6 м на склоне крутизной 100, необходимо подпилить его на высоте 0,3 м, а на склоне крутизной 34° подпил должен быть сделан на высоте 0,7 м, т. е. высоту подпила необходимо увеличить в 2-3 раза. Вообще высота подпила в зависимости от крутизны склона может быть определена из схемы, приведенной на рис. 3.6.

Для диаметров деревьев менее 0,3м высота подпила выразится:

hn 10 g 0 dtg, (3.6) где: hn - высота подпила;

d - диаметр дерева на высоте груди;

- крутиз на склона;

g0 - коэффициент формы комля дерева, который зависит от породы и места произрастания. Ель, лиственница, дуб- 1,4;

сосна, кедр, бук - 1,25.

Для деревьев диаметром более 0,3 м:

1 hn g 0 d tg. (3.7) 3 Рис. 3.4 Необходимая высота подпила на горном склоне Известно, что вальщик не теряет устойчивость на склоне при высо те подпила до 0,7-0,8 м. Если эту высоту подпила принять за базовую (рис. 3.4), то деревья диаметром более 1,2 м можно валить на склонах до 14°, деревья диаметром до 0,9 м можно валить на склонах крутизной до 24° и деревья диаметром до 60 см можно валить на склонах до 40°.

На графике отмечена вертикальными линиями зона высоты подпи ла от 0,7 до 1 м. Эта зона является нежелательной, при такой высоте подпила вальщик еще не теряет устойчивости, но работать ему уже не удобно;

летят в глаза опилки, пилу приходится держать на вытянутых руках, плохо контролировать глубину подпила и т.д.

Рис. 3.5. Зависимость высоты подпила (спиливания) дерева от его диаметра и крутизны склона В зоне с высотой подпила более 1,0 м, начиная с крутизны склона 25°, валка деревьев диаметром более 1,2 м должна быть запрещена.

Таким образом, при существующих механизмах, применяемых на валке леса в горах, в зависимости от крутизны склона не все деревья мо гут быть свалены с соблюдением правил техники безопасности и техно логии лесозаготовок. Следует особое внимание уделить устойчивости вальщика на склоне в момент подпила дерева, для чего его необходимо снабдить специальной обувью с шипами, защитными очками, до мини мума уменьшить массу пилы. Для полного соблюдения правил техники безопасности и технологии лесозаготовок в пересеченной местности необходимо искать конструктивные решения в области создания машин ной валки деревьев на горных склонах. Наиболее приемлемым конструк тивным решением будет создание специальных канатных механизмов, позволяющих вести захват и машинную валку деревьев.

Рис. 3.6. Схема определения высоты подпила (спиливания) на склоне Особое значение в пересеченной местности приобретает выбор направления валки деревьев. На склонах крутизной до 15° направление валки обычно определяется способом транспортного освоения лесосеки, наклоном дерева и другими факторами.

По мере увеличения угла наклона местности валка деревьев как верх, так и вниз по склону становится неприемлемой.

При валке вверх по склону, рис. 3.8, положение I, угол = 180°, зна чительно увеличивается опасность для вальщика, так как нет твердой уверенности в том, что дерево при падении упрется торцом комля в пень и не будет скользить по поверхности грунта в направлении, где обычно находится вальщик.

Перемещение упавшего дерева по склону наблюдается при валке де ревьев, имеющих развитую крону с крупными сучьями. При падении та кого дерева комель, отрываясь от пня, приподнимается и увлекает за со бой остальную часть дерева вниз по склону.

Скольжение дерева вниз по склону при валке его вершиной в гору может происходить также при неправильно проведенном подпиле или при падении ствола на какой-либо возвышающийся предмет (пень, ствол упавшего дерева, крупный камень), а также на возвышенность рельефа.

При валке дерева вниз по склону, рис. 3.8, положение II, =0°, его ствол и крона описывают большую дугу, вследствие чего значительно увеличивается кинетическая энергия падающего дерева. После падения дерево перемещается вниз по склону, иногда на значительное расстоя ние, нередко с отломом вершины и трещиной ствола. Деревья же круп ных размеров нередко разбиваются на отдельные части. Хотя особой опасности от падающего дерева для вальщика при таком направлении валки нет, подобный способ валки также нельзя признать рациональным из-за значительных потерь древесины.

Не следует выполнять валку деревьев и в направлении вверх по склону под некоторым углом, рис. 3.8, положения VII, VIII;

90° 180°, так как нет никаких преимуществ по сравнению с валкой вверх по скло ну, рис. 3.8 положение I, этот способ не дает.

Рис. 3.7. Ограничение валки деревьев на склоне по подпилу (спи ливанию) в зависимости от крутизны склона и диаметра дерева Наиболее рациональной, с позиций безопасного ведения работ и сохранения древесины, следует считать валку поперек склона, рис. 3.8, положения III, IV;

=90°. Однако при таком направлении валки деревьев от рабочего требуется особое умение управлять направлением падения дерева. Валка крупных деревьев поперек склона опасна.

Наиболее приемлемой при работе на уклонах крутизной более 15° следует признать направление валки вниз по склону и под некоторым уг лом, рис. 3.8, положения V, VI;

0°900. Угол между направлением уклона и направлением падения дерева должен изменяться в зависимо сти от величины дерева и его наклона к подошве склона: чем меньше наклон и вес дерева, тем больше должен быть.

При валке деревьев в пересеченной местности вниз по склону под пил обычно выполняется на несколько большую, чем обычно, глубину (в среднем на 1/3 d), то есть так же, как для деревьев с попутным наклоном ствола в равнинной местности.

В условиях крутых склонов наиболее предпочтительным направ лением валки будет валка поперек склона, т.е. положения III и IV или близкие к ним. Это объясняется тем, что деревья, растущие недалеко от подошвы или вершины склона не могут быть повалены вдоль склона из за их вероятного разрушения. При большой протяженности склона (око ло 100 м) и равномерном расположении деревьев к указанной категории будет относиться около 50%.

Рис. 3.8 Направление валки деревьев на склонах и направления ко ридоров отхода. Цифры I-VIII обозначают различные положения деревь ев при валке;

подготовка рабочего мета вальщика: б) в холмистой мест ности при валке дерева на возвышение;

в) в холмистой местности при валке поперек склона Как уже отмечалось ранее, операции очистки деревьев от сучьев и раскряжевки могут выполняться на лесосеке (у пня) и на верхнем складе.

В условиях, когда поверхность лесосеки имеет значительные уклоны пе ред проведением этих операций, по требованиям безопасности, дерево необходимо закрепить для предотвращения его самопроизвольного пе ремещения. Это серьезно уменьшит производительность вальщика, по этому наиболее целесообразным представляется перенос операций очистки деревьев от сучьев и раскряжевки на верхний склад, это также позволит сконцентрировать порубочные остатки и использовать их для укрепления временных путей транспорта леса.

Валочные приспособления. Для сталкивания деревьев в заданном направлении при валке применяют следующие приспособления: валоч ные лопатки, валочные вилки, деревянные и металлические клинья, гид роклинья и гидродомкраты.

Валочные приспособления с приложением сталкивающего усилия в плоскости сталкивания применяются при валке деревьев одним чело веком.

Клинья обычные до сих пор применяются на лесозаготовках из-за простоты конструкции, малых размеров, веса и стоимости. В основном применяют деревянные и стальные клинья, кроме того они могут изго тавливаться из алюминиевых и магниевых сплавов, а также пластмассы.

Угол заострения клиньев обычно составляет 10-13. Чтобы предотвра тить выскальзывание клиньев из пропила на их щеках наносят насечку или поперечные бороздки. Однако для подачи клиньев пропил требуется использовать дополнительные инструменты (кувалду, топор) и затрачи вать много труда и времени. Также к недостаткам клиньев как валочных приспособлений следует отнести возможное падение с дерева на валь щика сухих сучьев (а в зимнее время и снега) при вбивании клиньев в пропил.

Часовая производительность операции валки деревьев бензиномо торной пилой может быть определена по формуле:

3600 3 Vх U Пч, (3.8) d ср К1 К с где: Vх – средний объем хлыста, м3;

К1 – коэффициент, учитывающий увеличение площади пропила за счет выполнения подпила (1,15…1,25);

3 – коэффициент использования производительности чистого пиления (0,6);

U – скорость подачи пилы, м/с;

dср – диаметр дерева в месте среза, м;

Кс – коэффициент, учитывающий время сталкивания дерева с пня, пе реходы от дерева к дереву и подготовку рабочего места, принимается в зависимости от среднего объема хлыста и количества рабочих (валка од ним рабочим или с помощником), см. табл. 3.2.

Таблица 3. Значения коэффициента Кс Значения коэффициента Кс при среднем объеме хлыста, м Валка 1,11 и 0,14- 0,22- 0,30- 0,40- 0,50- 0,76 более 0,21 0,29 0,39 0,49 0,75 1, Одним ра 6,67 5,00 4,00 3,34 2,86 2,50 2, бочим С помощ 3,34 2,50 2,00 1,67 1,43 1,25 1, ником 3.4. Машинная валка деревьев Все лесозаготовительные машины можно классифицировать по следующему ряду признаков:

виду движителя: гусеничные, колесные, шагающие;

числу выполняемых технологических операций: одно и многоопера ционные;

виду выполняемых технологических операций: валочные (ВМ);

ва лочно-трелевочные (ВТМ);

валочно-пакетирующие (ВПМ);

валочно сучкорезно-раскряжевочные (ВСРМ), также называемые харвестера ми;

валочно-сучкорезные;

сучкорезные (МОС);

сучкорезно раскряжевочные (МОСР), также называемые процессорами;

применению в сортиментной или хлыстовой технологии заготовки:

машины для хлыстовой технологии (ВМ, ВТМ, ВПМ, МОС и пр., в результате работы которых происходит заготовка деревьев или хлы стов) и машины для сортиментной технологии (ВСРМ, МОСР и пр., в результате работы которых производится заготовка сортиментов);

ширине обрабатываемой полосы леса: узкозахватные (без гидрома нипулятора);

широкозахватные (с гидроманипулятором);

направлению действия технологического оборудования: фланговые, фронтальные, полноповоротные.

Первыми машинами появившимися на лесосечных работах и спо собных производить направленную валку деревьев были одноопераци онные гусеничные узкозахватные фланговые валочные машины ВМ-4, производства Абаканского механического завода. Эти машины, позволя ли облегчить труд лесозаготовителей, заменяя трудоемкую и травмо опасную операцию механизированной валки на машинную. Технологи ческое оборудование этих машин состояло из цепного срезающего устройства, приводимого в действие от гидропривода, сталкивающего рычага, смонтированного на крыше кабины, а также технологического (перекидного) рычага, который был предназначен для переброски комле вой части дерева через базу машин. Это делалось для того, чтобы пова ленные деревья не мешали машине заходить на следующую ленту.

Технологический цикл валки деревьев машиной ВМ-4 складывался из следующих приемов: подъезда машины к дереву;

наводки механизма срезания на дерево;

наводки валочного рычага;

спиливания дерева;

стал кивания. При работе машины с перекидыванием, кроме того, выполня лись приемы: откидывания технологического рычага и перекидывания комля дерева через машину. При снежном покрове высотой более 50 см производилась расчистка снега около срезаемых деревьев для заглубле ния механизма срезания.

Однако, эта машина имела целый ряд существенных недостатков, основными из них являлись: отсутствие гидроманипулятора (узкозахват ность) приводили к тому, что при производстве работ машина была вы нуждена подъезжать к каждому дереву, что делало практически невоз можным сохранение подроста. Кроме того, из-за неудачной конструкции сталкивающего устройства часто происходили сколы в комлевой части заготавливаемых деревьев, что приводило к потерям ценной деловой древесины. Также в результате эксплуатации этих машин было выявле но, что вследствие небольшой энергоемкости процесса валки деревьев экономический эффект от применения валочных машин в чистом виде был крайне незначительным, а с учетом экологических последствий ча сто отрицательным. Эти машины не могли существенно повысить произ водительность труда, а себестоимость заготовки леса с их помощью зна чительно выше, чем при применении бензиномоторных пил. В настоя щее время отечественным машиностроением выпускается универсальная малогабаритная валочная машина ВМ-55 предназначенная для срезания и направленного повала деревьев при разработке просек при строитель стве дорог, линий связи и электропередач, трасс нефте- и газопроводов, очистке территорий от лесной растительности, в условиях техногенного загрязнения лесов и в зонах стихийных бедствий. Эта машина отличается малыми габаритами и массой (3,6 т), однако имеет невысокую произво дительность.

На базе машины ВМ-4 была создана первая в СССР валочно трелевочная машина ВМ-4А. Эта машина отличалась от ВМ-4 только наличием коникового зажима (коника) в который при помощи техноло гического рычага укладывалась комлевая часть поваленного дерева. В остальном конструкция машины изменена не была, что, соответственно, привело к наличию присущих ВМ-4 недостатков у ВМ-4А, кроме того, валочно-трелевочная машина выполняя три технологические операции (валка деревьев, формирование пачки из отдельных деревьев и трелевка) имели специфические недостатки, связанные с неравномерной загрузкой во времени отдельных узлов и агрегатов машины, что снижало экономи ческую эффективность их эксплуатации. В настоящее время Абаканским машиностроительным заводом выпускается усовершенствованный вари ант машины подобной компоновки – ВМ-4Б.

Сравнение основных показателей трелевочного трактора ТТ-4 с валочно-трелевочной машины созданной на его базе, показало, что спе циализированный трелевочный трактор имеет существенные преимуще ства. Анализ результатов наблюдений за работой машины ВМ-4А пока зал, что освободив ВТМ от операции по трелевке древесины и превратив ее, таким образом, в валочно-пакетирующую машину, можно не только вдвое поднять ее производительность, но и удлинить срок службы ре жуще-валочных аппаратов, которые теперь уже не будут в течение полу смены перевозиться на транспортных скоростях, а будут полностью за гружены по прямому назначению. Подтвердилось мнение о целесообраз ности отделения в самостоятельную операцию трелевку древесины.

Вместе с указанными недостатками у самой концепции валочно трелевочных машин имеется серьезное преимущество, связанное с от сутствием необходимости в наличие специальной трелевочной техники при разработке лесосек. В условиях, когда арендованный годичный лесо сечный фонд состоит из небольших разрозненных лесосек. Привлечение большого количества техники на их разработку нецелесообразно, в связи с большими затратами на частые перебазировки. Использование подоб ного типа машин позволяет существенно уменьшить затраты на заготов ку леса в подобного рода лесосеках. В связи с такого рода преимуще ствами в дальнейшем отечественная машиностроительная промышлен ность освоила выпуск широкозахватных валочно-трелевочных машин ЛП-17 и ЛП-49 созданных соответственно на базе тракторов ТДТ-55А и ТТ-4. Как и базовые тракторы эти машины предназначены для работы в насаждениях со средним объемом хлыста соответственно до 0,4 м3 и бо лее 0,4 м3.

В состав технологического оборудования данных машин входят (рис. 3.9): гидроманипулятор на свободном конце которого установлено захватно-срезающее устройство (ЗСУ), и кониковый зажим (коник) для сбора и удержания собираемых деревьев. Благодаря наличию гидрома нипулятора эти машины с одной технологической стоянки могут соби рать несколько деревьев, что уменьшает время затрачиваемое на переез ды машины во время набора пачки, кроме того обеспечивается сохране ние подроста. Изменение метода сталкивания дерева с пня практически исключило сколы в комлевой части заготавливаемых деревьев.

ВТМ разрабатывают лесосеку лентами. Наиболее производитель ная работа обеспечивается при оптимальных размерах ленты и угле при мыкания ленты к волоку. Ширина ленты набора пачки должна состав лять 4 м, а зимой при глубоком снежном покрове – 3…4 м. При отклоне нии от указанных размеров увеличиваются затраты машинного времени на валку деревьев — сбор пачки: при меньшей ширине требуется лента большей длины для набора пачки, при большей ширине машина движет ся с отклонениями от прямолинейного пути.

Рис. 3.9. Валочно-трелевочная машина ЛП-17:

1 – коник;

2 – гидроманипулятор;

3 – захватно-срезающее устройство Рекомендуемая длина лент набора пачек в зависимости от ее ши рины, запаса леса на 1 га;

объема пачки приведена в табл. 3.3.

Минимальные затраты на валку-трелевку обеспечиваются при примыкании лент к волоку под углом 25…45.

При разработке лесосеки машина проходит по волоку, проходу или образовавшейся вырубке в дальний от погрузочного пункта конец пасе ки, разворачивается и двигаясь вдоль границы леса, приступает к валке деревьев и сбору пачки. На стоянке с левой стороны по ходу движения поочередно срезаются все деревья, находящиеся в зоне действия мани пулятора, и перемещаются манипулятором за комлевую часть на коник.

При этом выполняются следующие приемы. С помощью рычагов управ ления машинист подводит ЗСУ к дереву, производит его зажим и пред варительное натяжение. Включается механизм срезания и дерево отделя ется от пня. Управляя гидроцилиндрами валки и наклона, машинист ва лит дерево в нужном направлении, не раскрывая зажимных рычагов за хвата. При валке крупного дерева (50 см и более) зажимные рычаги рас крываются и ЗСУ отводится от дерева в процессе его падения.

Таблица 3. Рекомендуемая длина лент набора пачек Объем пачек деревьев, м Запас леса Ширина на 1 га, м3 ленты, м 3 4 5 Длина лент набора пачек, м 100 3 100 130 165 4 75 100 125 150 3 70 90 110 4 50 65 85 200 3 50 70 85 4 40 50 65 250 3 40 50 65 4 30 40 50 После приземления вершины комлевая часть дерева снова зажима ется. Управляя, гидроцилиндрами манипулятора, машинист перемешает дерево к машине и укладывает комлевой частью в зажимной коник. Пе ред укладкой дерева рычаги коника должны быть раскрыты. Если в ра бочей зоне действия манипулятора находятся еще деревья, то цикл вал ки-пакетирования повторяется. Перед движением машины погруженные на коник деревья надежно зажимаются.

Собрав пачку максимально возможного объема, машинист достав ляет ее на погрузочный пункт. Для разгрузки пачки рычаги коника рас крываются, и машина движется вперед на 2…3 м. После разгрузки пачки цикл работы машины повторяется.

Пачки укладываются в штабель, начиная от дороги, что позволяет уменьшить перекрещивание деревьев. При машинной очистке деревьев от сучьев штабель формируется высотой до 1 м. На сырых участках пач ки укладываются на подкладочное дерево, которое должно находиться на расстоянии 2,5 м от торцов деревьев, уложенных в штабель. Выравни вание комлей и окучивание деревьев в штабеле производится отвалом передней навески 2-3 раза.

В связи с вышеперечисленными недостатками на лесозаготови тельных предприятиях валочно-трелевочные машины часто использова лись для работы в режиме валка-пакетирование. Такой режим работы машины позволяет свести к минимуму транспортные операции выполня емые машиной и получать на лесосеке полновесные пачки, что значи тельно повышает производительность трелевочного трактора.

Часовая производительность ВТМ определяется по формуле:

3600 V Пч, (3.9) lср l х lп tс V 2 t р н.п р х где: 2 – коэффициент использования расчетного объема пачки;

V – рас четный объем пачки, м3;

lп - длина ленты набора пачки, м;

н.п - средняя скорость движения машины во время сбора деревьев в пачки, м/c;

lcр среднее расстояние рабочего пробега машины за время выполнения од ного цикла трелёвки, м;

lх - среднее расстояние холостого пробега маши ны за время выполнения одного цикла трелёвки, м;

р - скорость движе ния машины с пачкой, м/с;

х - скорость движения машины на холостом ходу, м/с;

tс - время сбора пачки, м/с;

tр - время разгрузки пачки, м/с.

Длина ленты набора пачки ВТМ определяется по формуле:

10 4 V lп, (3.10) q где: q- ликвидный запас леса на га, м3;

- ширина ленты набора пачки, м.

Для повышения эффективности работы лесозаготовительных ма шин была создана полноповоротная широкозахватная валочно пакетирующая машина ЛП-19 (ВПМ) (рис. 3.10), выпуск которой был освоен Йошкар-Олинским машиностроительным заводом. Базой этой машины послужили: трелевочный трактор ТТ-4, от которого была взята ходовая часть и экскаватор ЭО 41-21. На ходовую систему опирается по воротная платформа с дизельным двигателем, кабина оператора и шар нирно-сочлененная стрела. Подъем и опускание стрелы и рукояти осу ществляются гидроцилиндрами. Захватно-срезающее устройство (ЗСУ) шарнирно закреплено на конце рукояти. На верхнем конце стойки име ется захват, на нижнем — захват и механизм срезания. Вылет манипу лятора составляет 8 м, максимальный диаметр срезаемого дерева в ме сте пропила 90 см, скорость передвижения машины 2 км/ч.

У машины ЛП-19 отсутствует пакетирующее устройство, что не сколько ухудшает ее технологические качества, так как она не может го товить полногрузные пачки для тракторов с пачковыми захватами. Опе ратор, манипулируя гидроцилиндрами стрелы, рукояти и стойки ЗСУ, подводит последнее к дереву, захватывает и срезает его.

После срезания дерево снимается с пня, переносится к месту укладки и укладывается на землю.

Объем пачки деревьев формируемый ВПМ с одной рабочей пози ции (VF) определяется по формуле:

q R r R r qF 4(R ) 2 (R r ) 2 2R 2 arcsin VF = 4 (3.11) ;

2R 10 где: R, r – максимальный и минимальный вылеты манипулятора ВПМ;

– коэффициент, учитывающий использование максимального вылета в процессе работы;

F – площадь лесосеки, обрабатываемая машиной с од ной технологической стоянки;

VF – объем пачки деревьев, формируемой при обработке площади;

q – запас леса на 1 га лесосеки, м3.

Рис. 3.10. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19:

1 - ходовая система;

2 - гидроцилиндры подъема и опускания стрелы и рукояти;

3 - поворотная платформа;

4 - стрела;

5 - рукоять;

6 - гидроци линдр поворота захватно-срезающего устройства;

7 - верхний захват;

8 нижний захват;

9 - срезающее устройство ВПМ Теоретическая часовая производительность ВПМ определя П Ч ется по уравнению общего вида:

Q ВПМ П = ;

(3.12) ВПМ Ч Т где: Q – общий объем заготовленного леса на лесосеке или ее части;

ВПМ Т – время, затраченное машиной на выполнение рабочих операций при освоении лесосеки или ее части.

ВПМ Т Т Р Т Х Т Ц, (3.13) где: ТР – время движения машины при выполнении технологической ра боты (срезание деревьев и укладывание их в пачки) на лесосеке или ее части площадью S;

ТХ – время движения машины на холостом ходу (за висит от принятой схемы разработки лесосеки);

ТЦ – время обработки всех деревьев на лесосеке или ее части;

SK LK ТР= P O O, (3.14) р P где: LP– путь, проходимый валочно-пакетирующей машиной при выпол нении технологической работы;

КО – коэффициент увеличения пройден ного пути за счет непрямолинейности проходов;

P – скорость движения машины при выполнении технологической работы;

– ширина разраба тываемой ленты (пасеки).

AB(R r ) LP (3.15) F где: А, В – размеры разрабатываемой лесосеки или ее части, м ТЦ = (t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8) (3.16) t1 – время наводки ЗСУ на дерево;

t2 – время зажима дерева ЗСУ;

t3 – вре мя срезания дерева;

t4 – время переноса дерева к машине (t4 t1);

t5 – время поворота ЗСУ с деревом к месту укладки дерева;

t6 – время уклад ки дерева;

t7 – время уменьшения вылета манипулятора машины после укладки дерева;

t8 – время поворота ЗСУ без дерева (t8 t5);

2 3 l R2 r 2 r t1 = (3.17) I 3 R r НАВ НАВ где: НАВ – скорость наводки ЗСУ на дерево (0,2-0,22 м/с).

Dd t2 =, (3.18) ЗАЖ где: D – величина раскрытия зажимных рычагов ЗСУ;

ЗАЖ – скорость движения зажимных рычагов;

d – средний диаметр зажимаемого дерева, в зоне зажима.

d t3 =, (3.19) 4ПЧП где: ПЧП – производительность чистого пиления;

– коэффициент, учи тывающий использование производительности чистого пиления;

d – диаметр дерева в месте реза 1 t5 =, (3.20) 2 n где: n – число оборотов в минуту поворотной платформы или манипуля тора вокруг оси вращения;

1 – средний угол поворота при срезании де ревьев.

Для сортиментной заготовки леса создан специальный класс мно гооперационных машин – валочно-сучкорезно-раскряжевочные (ВСРМ), обычно называемые «харвестерами». Они подразделяются на одноза хватные и двухзахватные в состав технологического оборудования одно захватных харвестеров схож с ВПМ с тем отличием, что на свободном конце манипулятора устанавливается не ЗСУ, а харвестерная головка оснащенная сучкорезными ножами и протаскивающими вальцами. Такое устройство технологического оборудования позволяет машине захваты вать, срезать и сталкивать дерево с пня и производить очистку от сучьев с одновременной раскряжевкой, причем, обычно, в задачу оператора та кой машины входит наведение головки на дерево, а дальнейшей обра боткой управляет бортовой компьютер.

У двухзахватного харвестера устройство для очистки деревьев от сучьев и раскряжевки (процессорная головка) устанавливается на базе машины, а на свободном конце манипулятора устанавливается ЗСУ. В результате операции валки и разделки на сортименты оказываются раз несены – оператор наводит ЗСУ на дерево, производит его валку и пода ет в процессорную головку имеющую сучкорезную головку, протаски вающие вальцы и цепную пилу для раскряжевки. В то время как под управлением компьютера производится очистка дерева от сучьев и рас кряжевка, оператор может производить валку следующего дерева. Это существенно повышает производительность.

Производительность ВСРМ определяется по формуле (3.12) с уче том того, что продолжительность технологического цикла обработки де рева ВСРМ, определяется по формуле T ВСРМ t н.д. t з t сп t п t о t р t у.с., (3.21) где: t н.д., t з, t сп, t п, t о, t р, t. у.с. - затраты времени на наведение и достав ку ЗСУ к дереву, зажим рычагами ЗСУ, срезание и сталкивание дерева с пня, подтаскивание дерева в зону обработки (если необходимо), обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты, укладку сучьев. Состав ляющие продолжительности цикла зависят от природно производственных факторов.

3.5. Трелевка лесоматериалов Трелевка (от английского глагола to trail – тащить, волочить) – пе ремещение древесины от места валки до места погрузки на лесовозный транспорт (верхний склад или погрузочный пункт). Трелевка является самой трудо- и энергоемкой операцией лесосечных работ и оказывает наиболее существенное влияние на почвенно-грунтовые условия буду щей вырубки. В случае если собираемая на лесосеке древесина вывозит ся на нижний склад лесозаготовительного предприятия или потребителя без перегрузки на верхнем складе или погрузочном пункте, то такой тех нологический процесс называется прямой вывозкой древесины.

В зависимости от принятого технологического процесса лесосеч ных работ древесина может трелеваться в виде деревьев, хлыстов, по лухлыстов или сортиментов.

По виду применяемого оборудования различают следующие виды трелевки: гужевую, тракторную, канатную и воздушную (вертолетную или аэростатную).

В зависимости от способа закрепления лесоматериалов на треле вочном оборудовании различают трелевку в непогруженном положении, полупогруженном положении, полуподвешенном положении, полностью погруженном положении и полностью подвешенном положении.

Наиболее распространенной в настоящее время является трактор ная трелевка пачек хлыстов или деревьев в полупогруженном положе нии, осуществляемая специальными трелевочными тракторами с канат но-чокерным или бесчокерным технологическим оборудованием. Треле вочные тракторы с пачковыми захватами осуществляют трелевку пачек деревьев или хлыстов в полуподвешенном положении. Тракторная тре левка сортиментов осуществляется сортиментовозами (форвардерами) в полностью погруженном положении.

Применение тракторов на трелевке древесины ограничивается в основном рельефом местности и несущей способностью грунтов.

При невозможности применения тракторов (уклоны местности бо лее 22° или сильно заболоченная лесосека) на трелевке древесины при меняются различные виды канатных трелевочных установок (КТУ) и ре же вертолеты или аэростаты, применяемые для трелевки особо ценных пород древесины в горной местности.

Трелевочная техника также называется первичным транспортом леса.

Тракторная трелевка древесины. Для трелевки могут приме няться: тракторы общего назначения, специальные трелевочные тракто ры и многооперационные лесозаготовительные машины (валочно трелевочные и пр.). При трелевке в полупогруженном или полуподве шенном положении, в зависимости от того, какая часть пачки закреплена на тракторе, различают трелевку комлями вперед или вершинами вперед.

Основные схемы расположения волоков и показатели работы первичного транспорта леса. Основным показателем является среднее расстояние трелевки.

С достаточной для практических целей точностью (с допущением о равномерном расположении запаса древесины по лесосеке) среднее расстояние трелевки может быть определено как:

lCP K1 B K 2 LK 0 (3.22) где: К1 и К2 – коэффициенты зависящие от схемы расположения треле вочных волоков, К0 – коэффициент, учитывающий увеличение расстоя ния трелевки из-за маневрирования трактора К0 =1,1…1,2;

В – ширина лесосеки (протяженность перпендикулярная усу лесовозной дороги);

L – длина лесосеки.

Трелевочные волоки располагают в зависимости от лесоводствен ных требований, почвенно-грунтовых и рельефных условий, по одной из типовых схем, которые в каждом конкретном случае дают максимальное сокращение среднего расстояния трелевки. Существует семь основных схем расположения трелевочных волоков (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Схемы расположения трелевочных волоков:

а – параллельная;

б – с широким фронтом отгрузки;

в, г - перпендику лярные;

д – диагональная;

е – радиальная;

ж – веерная;

заштрихованный участок – пасека Трелевочные волоки подразделяются на магистральные и пасеч ные:

Магистральный волок – это простейший транспортный путь, по которо му древесина доставляется на верхний склад или погрузочный пункт.

Пасечный волок - это простейший транспортный путь, по которому дре весина заготовленная на одной пасеке транспортируется на верхний склад. Пасека – это элементарная часть лесосеки на которой производит ся полный технологический цикл работ выполняемых в лесу перед тре левкой, древесина с которой вывозится по одному волоку.

Области использования схем расположения трелевочных во локов. Параллельная схема – одна из наиболее распространенных, ис пользуется при разработке с сохранением подроста.

Схема с широким фронтом отгрузки – характерна отсутствием разделе ния волоков на пасечные и магистральные, используется при большой ширине лесосеки и значительном запасе леса на гектаре.

Перпендикулярные схемы – используются в основном при заготовке леса многооперационными машинами.

Диагональная – применяется при наличии на лесосеке неэксплуатацион ных площадей.

Радиальная – применяется на заболоченных лесосеках и лесосеках со слабыми грунтами.

Веерная – применяется при трелевке канатными установками без несу щего каната.

Таблица 3. Значения коэффициентов К1 и К Коэф. Вид схемы а б в г д е ж К1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0, К2 0,25 0 0 0,25/n 0,2 0,2 0, Практика показывает, что наименьшее расстояние трелевки для всех схем расположения волоков достигается при длине лесосеки равной ее удвоенной ширине (2В=L).

Помимо среднего расстояния трелевки к основным показателям работы первичного транспорта леса относятся: грузооборот, грузовая ра бота, грузонапряженность трелевочных волоков и коэффициент пробега.

Грузооборотом отдельного волока или сети волоков в целом назы вается объем древесины перевозимой к погрузочным пунктам.

Грузовая работа первичного транспорта леса определяется коли чеством кубокилометров выполняемых по отдельному волоку или всей сети волоков. Грузовую работу принято выражать графически в виде схемы грузопотоков пасечных или магистральных волоков.

Обычно пасеки имеют прямоугольную или треугольную форму.

Максимальный грузооборот волока определяется по формуле:

qП S П q, (3.23) где: SП – площадь пасеки, га;

q – запас леса на гектаре, м /га.

Грузовая работа пасечного волока, длиной l, равна:

для прямоугольной пасеки: RП 0,5qП l, (3.24) для треугольной пасеки: RП qП l. (3.25) Грузонапряженность – определяется количеством грузовой рабо ты, приходящейся на 1 км трелевки леса и характеризует необходимую прочность волоков, (м3км/км) RП W LП LM, (3.26) где: LП и LМ – соответственно длины пасечных и магистральных волоков.

На практике встречаются случаи совмещения нескольких схем расположения трелевочных волоков при разработке лесосеки, в таком случае среднее расстояние трелевки с большой точностью может быть определено по зависимости:

i n1 i n R R П M lCP i 1 i i n2, (3.27) QM i где: RП и RM –грузовая работа, соответственно пасечных и магистраль ных волоков;

QM – грузооборот магистральных волоков;

n1 и n2 – соот ветственно количество пасечных и магистральных волоков.

Расчет рейсовой нагрузки и производительности трелевочного трактора. Объем пачки, трелюемой трактором, должен соответствовать силе тяги на крюке, тяговому усилию лебедки, силе тяги трактора по сцеплению и допустимой грузоподъемности. Эти данные берутся из тех нической характеристики машины. На рис. 3.12 приведена схема для расчета нагрузки на рейс трактора.

Рис. 3.12. Схема для расчета рейсовой нагрузки трелевочного трактора Уравнение равномерного движения трактора с пачкой:


Fк PT cos sin КQ(T cos sin ) 1 К Q п cos sin 0, (3.28) где: Fк - касательная сила тяги определяемая по выражению:

NТР Fк Р, (3.29) где: N – мощность двигателя трактора, Вт, ТР – КПД трансмиссии;

Р – скорость движения трактора на второй передаче, м/с.

Отсюда сила тяжести трелюемой пачки:

Fk P т cos sin Q, k т cos sin 1 k п cos sin (3.30) где: Fк – касательная сила тяги трактора, Н;

Р – эксплуатационный вес трактора, Н;

k – коэффициент распределения веса трелюемой пачки меж ду трактором и волоком.

Коэффициенты сопротивления движению трактора: зимой т=0,09…0,18;

летом – 0,14…0,25;

пачки при трелевке хлыстами зимой п=0,50, летом – 0,70;

при трелевке деревьями зимой и летом п=0,90;

угол уклона пути движения трактора с пачкой, град.

Сила тяги по сцеплению движителя трактора с грунтом определя ется:

Fсц Р kQ, (3.31) где: - коэффициент сцепления движителя с грунтом или снегом (летом =0,4…0,8;

зимой =0,3…0,5).

Условия ограничения по сцеплению:

FсцFк. (3.32) Если это условие не выполняется, то в формулу для определения веса пачки вместо Fк подставляется Fсц.

Условие ограничения по допускаемой грузоподъемности трактора:

q Qп, (3.33) k где: q – допускаемая нагрузка на коник трактора, Н.

Проверка ограничения трелюемой пачки по тяговому усилию ле бедки для чокерных тракторов производится по следующей формуле:

Fл Qп (3.34), п cos sin где: Fл – тяговое усилие лебедки, Н.

За расчетную рейсовую нагрузку принимается наименьшая вели чина Qп.

Объем древесины в трелюемой пачки определяется по формуле:

Qп 1 кр к Vп, (3.35) где: Qп - расчетная рейсовая нагрузка, кН;

Vп – объем трелюемой пачки, м3;

к - доля веса пачки, приходящаяся на крону (0,13…0,3);

кр - доля ве са пачки, приходящаяся на кору (0,08…0,12);

- объемный вес древеси ны, кН/м3, определяется как средневзвешенная величина для свежесруб ленной древесины, исходя из породного состава насаждения.

i n p i i i, (3.36) где: п – число пород древесины в насаждении, рi – доля (вес) i-той поро ды в насаждении;

i - объемный вес i-той породы древесины, кН/м3;

10 – сумма долей всех лесообразующих пород по таксационному описанию.

Часовая производительность трелевочного трактора (Пч), м3/ч, определяется:

3600 Vп Пч (3.37) Тц где: 2 – коэффициент использования расчетного объема пачки (0,8…0,9);

Тц – время цикла трелевки пачки леса, с.

Т ц t1 t2 t3 t4, (3.38) где: t1 – время холостого хода трактора, с;

t2 – время формирования пач ки, с;

t3 – время движения трактора с грузом, с;

t4 – время разгрузки пач ки, с;

Движение трактора с грузом можно принять на второй, без груза – на третьей передаче. Время движения трактора в рабочем и холостом направлении определяется по формуле:

2lср t1 t3.

cр (3.39) где: lср – среднее расстояние трелевки, м;

ср – средняя скорость движе ния трактора, м/с. Средняя скорость движения определяется по формуле:

II III cp, (3.40) где: II и III – соответственно скорости движения трактора на второй и третьей передаче, м/с.

Значения t2 и t4 определяются по эмпирическим формулам:

Для тракторов со скользящим канатно-чокерным оборудованием:

0.8Vп 2Vп t 2 2,0 0,08l 60, п (3.41) пVx 0,06Vn t 4 0,6 0,5Vn 60, (3.42) Vx Для бесчокерных трелевочных тракторов:

V t 2 0,25VnVx 0,44 n 0,4Vn 0,32 60, (3.43) Vx qга t4 0,24Vn 1,3360, (3.44) Для трелевочных тракторов с пачковым захватом:

Vn t 2 180 20 к ф. п. (3.45) Vx Время отцепки пачки для тракторов с пачковым захватом опреде ляется аналогично бесчокерным тракторам.

В формулах обозначены: l — среднее расстояние подачи собира ющего каната от трактора к месту чокеровки, м;

Vx — средний объем хлыста, м3;

п — количество рабочих, участвующих в чокеровке;

qга — ликвидный запас древесины на 1га, м3;

кф.п. — коэффициент формирова ния пачки, при выполнении в один прием - 1;

в два приема - 1,2—1,5;

в три приема - 1,7—2,0.

Сменная производительность трактора (Псм), м3/см, определяется по зависимости:

Псм Пч t 1, (3.46) где: t – число часов в смене;

1 – коэффициент использования рабочего времени (летом – 0,9;

зимой – 0,85).

Трелевка канатными установками. Канатные установки приме няются в условиях переувлажненных почво-грунтов и сильно пересечен ной местности (холмистой или горной). В первом случае возможно и же лательно проведение лесосечных работ в зимний период, когда влияние влажности грунтов незначительно. Однако, это приводит к ярко выра женной сезонности работ не только на вывозке, но и на заготовке леса, кроме того, если в период краткосрочной аренды лесозаготовителю «не повезет с зимой» и она буде характеризоваться небольшими морозами и частыми оттепелями, то использование на трелевке обычной техники – гусеничных и тем более колесных трелевочных тракторов будет крайне затруднено, а зачастую и невозможно. В этом случае у лесозаготови тельного предприятия могут возникнуть дополнительные издержки, за частую весьма значительные.

Понятно, что в труднопроходимых или непроходимых для треле вочных тракторов условиях технологические операции валки деревьев, обрезки сучьев и раскряжевки (если предусматривается трелевка по лухлыстов или сортиментов) могут выполнять при помощи ручных мо торных инструментов, и возможность выполнения лесосечных работ бу дет лимитироваться, в основном, возможностью выполнения операции трелевки древесины.

Канатные трелевочные установки характеризуются возможностью передачи тягового усилия на значительные расстояния, при этом энерге тическая установка остается на месте, а передача усилия производится канатной тягой. Основными узлами канатных установок являются: мач ты, канатоблочная оснастка, лебедка и грузовая каретка (только у уста новок с несущим канатом), к которой при помощи чокеров крепятся тре люемые лесоматериалы.

Мачты (опоры), в зависимости от типа установки подразделяются на головные, тыловые, а многопролетные установки имеют также и про межуточные, установленные между головной и тыловой, мачты предна значены для крепления на них части канатоблочной оснастки (блоков поддерживающих и поднимающих над землей канаты). В качестве мачт могут быть использованы комлевые хвойные бревна, длиной 12…16 м, с диаметром в верхнем отрубе не менее 24 см, закрепленные 3…4 канат ными растяжками, растущие хвойные деревья со спиленной вершиной на высоте 12…16 м, или специальные металлоконструкции. На вершину мачты надевается деревянный наголовник со скобами для крепления блоков и растяжек.

Канатоблочная оснастка, в зависимости от типа установки, вклю чает в себя тяговый, тягово-несущий, раздельно несущий и тягово грузоподъемный, возвратный, а иногда отдельный грузоподъемный ка наты. Помимо канатов, в оснастку входят: грузовой крюк, блоки талперы и др. Правила выбора применяемых канатов аналогичны правилам для кабель-крановых установок.

Лебедки служат в качестве привода. Основными узлами лебедок канатных трелевочных установок являются двигатель, редуктор, бараба ны и органы управления. Двигатель может быть электрическим и внут реннего сгорания, это зависит от возможности подключения лебедки к электропитанию на лесосеке, в большинстве случаев в качестве энерге тической установки применяется дизельный двигатель. Барабаны лебед ки имеют независимое управление, их количество и канатоемкость опре деляются конструкцией лебедки и назначением барабанов. Как правило, лебедки имеют несколько барабанов (3…6). Многобарабанные лебедки также называются агрегатными, т.к. большое число барабанов дает воз можность выполнять несколько технологических операций без привле чения других механизмов. Барабаны подразделяются на основные и вспомогательные, рабочие и возвратные. Трелевка лесоматериалов обес печивается рабочим и холостым (возвратным) барабанами. Холостой ба рабан предназначен для возврата на лесосеку рабочего каната и прицеп ного устройства (чокеров, грузовой каретки), остальные барабаны ис пользуются для погрузки и разворота подтрелеванных пачек.

Грузовая каретка состоит из ходовых катков и подвешенной к ним рамы, на которой укрепляются блоки рабочего каната. Катки изготавли ваются из стали, с целью увеличения срока службы они могут иметь фу теровку. Обод катка должен иметь форму, дающую наибольшую поверх ность контакта с несущим канатом, что уменьшает давление катка на ка нат, и, в свою очередь, повышает его долговечность.

Канатные трелевочные установки классифицируются по способу перемещения лесоматериалов, числу пролетов, числу канатов, способу создания запаса каната и назначению (выполняемым технологическим операциям).

В практике разработок лесосек получили распространение канат ные трелевочные установки различных видов: неподвесные, полуподвес ные установки с несущими и без несущих канатов, проволочные и ка натные лесоспуски, подвесные установки разнообразных систем — од нопролетные и многопролетные.

В тяжелых почвенно-грунтовых условиях, при сложном рельефе, а также при несплошных рубках канатные трелевочные установки превра тились в наиболее целесообразное средство механизации первичного транспорта леса, экономически выгодное, а в ряде случаев и единственно возможное решение.

Широкое использование канатных установок различной конструк ции для трелевки древесины стало возможным с массовым применением в лесной промышленности лебедок.

Первыми установками с канатной тягой были установки для наземной трелевки древесины лебедками. Однако такие установки не нашли широкого применения, так как перемещение древесины по почво грунту лесосек было связано с преодолением большого сопротивления движению и приводило к разрушению почвенного покрова и поврежде нию подроста.

Полуподвесные установки, у которых часть веса транспортируе мой пачки лесоматериалов принимали на себя тяговый или несущий ка наты, оказались более приемлемыми, так как их перемещение в полупод вешенном состоянии меньше нарушает почвенный покров и, кроме того, создаются условия для расширения сбора древесины с площади лесосе ки.


Полуподвесные установки подразделяются на два класса: без не сущего каната и с несущим канатом.

Установки без несущего каната применялись, в основном, в забо лоченной местности. При их работе основную часть пути пачка переме щается, полностью соприкасаясь с поверхностью движения, а на рассто янии 50…60 м от мачты (в зависимости от ее высоты) передняя часть пачки приподнимается.

Установки с несущим канатом (рис. 3.13) позволяют трелевать пачку в полуподвешенном состоянии от начала движения до головной мачты, что существенно уменьшает сопротивление движению.

Трелевка древесины в подвешенном состоянии является более ра циональной с точки зрения уменьшения сопротивления движению и воз действий на почвенный покров лесосеки по сравнению с неподвесной и полуподвесной трелевкой. На подвесных установках вес транспортируе мого груза полностью передается несущему канату. Подвеска несущего каната на достаточной высоте устраняет влияние микрорельефа лесосеки на перемещение грузов, создает благоприятные условия для движения грузовой каретки и исключает возможность механического повреждения бревен.

Рис. 3.13. Схема полуподвесной канатной трелевочной установки с не сущим канатом: 1- тыловая мачта;

2- несущий канат;

3 - грузовая карет ка;

4- головная мачта По характеру движения тягового каната подвесные установки под разделяются на: установки с маятниковым движением тягового каната и установки с кольцевым движением тягового каната. Первые имеют одну ветвь несущего каната, по которой одна или несколько грузовых кареток перемещаются к месту разгрузки, а затем возвращаются на лесосеку.

Вторые имеют две ветви несущего каната и замкнутый контур тягового каната. По одной ветви несущего каната грузовые каретки перемещаются вместе с грузами к месту разгрузки, а по другой возвращаются к погру зочной площадке. Движение тягового каната в этом случае может быть прерывистым, с остановками для прицепа грузов, и непрерывным – с прицепкой грузов на ходу.

Примерами простейших подвесных систем служат проволочные и канатные лесоспуски, у которых проволока или канат являются только несущим элементом, а движение грузов осуществляется под действием собственного веса. Лесоспуски могут быть со свободным движением груза и регулируемым при помощи тягового каната или за счет измене ния натяжения несущего каната (с переменной длиной несущего каната).

Лесоспуски нашли применение при небольших объемах работ — на спуске с гор дров и других короткомерных сортиментов.

Применение замкнутого тягового каната с вплетенным в него от резком грузового каната, расположенного параллельно тяговому, и про ходящего через грузовую каретку, облегчило подачу грузового крюка на лесосеку. Такая конструкция принята на однопролетных подвесных установках ВИ с полуавтоматической кареткой, на установках ВТУ, ис пользуемых в равнинных условиях, и на других типах установок.

По назначению (выполняемым технологическим операциям) ка натные установки подразделяются на: трелевочные, трелевочно погрузочные и погрузочные.

Выбор типа лесотранспортной установки зависит от многих фак торов и должен производиться в соответствии с ее назначением, т.е. удо влетворять требованиям выполняемой транспортной, а в ряде случаев и погрузочной операции. Производительность установки при этом должна быть наибольшей, а условия работы благоприятными для ее конструк ции.

Основными факторами, определяющими выбор типа установки, являются: топографические условия лесосырьевой базы;

лесохозяй ственные требования и методы разработки лесосек;

требуемая произво дительность;

размеры и вес трелюемых грузов;

запас древостоя, тяготе ющий к проектируемому пути;

затраты на строительство установки;

условия примыкания к основному пути вывозки, глубина лесосек и их концентрация.

При резко пересеченном рельефе местности, если трасса проекти руемой дороги пересекает естественные препятствия в виде ручьев, рек или выпуклых переломов профиля, где для сохранения непрерывности пути требуется устройство дорогостоящих искусственных сооружений, целесообразно применять подвесные канатные установки Сохранение почвенного покрова горных лесосек является одной из важных задач ведения лесного хозяйства в горных районах. Лесохозяй ственные требования по обеспечению защиты почвенного покрова и подроста от повреждения всегда имели и имеют большое значение и обя зательно должны учитываться при проектировании транспортного осво ения лесосек. Особенное значение лесовозобновлению придается в гор ных густонаселенных районах, где лес имеет большое народнохозяй ственное значение, водорегулирующее, почвозащитное и оздоровительно значение. В отдельных случаях, где толщина почвенного покрова доста точна и опасность эрозии меньше, можно применять полуподвесные установки, однако и их применение также ограничивается условиями ле совозобновления.

Выбор типа установки в каждом отдельном случае определяется рядом местных условий путем технико-экономического сравнения не скольких вариантов конструктивных решений. Однако установки, оправ дывающие себя при сплошных рубках, зачастую могут стать малоэффек тивными на выборочных рубках, так как для их работы требуется устра ивать просеки шириной 10…15 м и иметь дополнительные средства для подтаскивания древесины к несущему канату.

Требуемая производительность является одним из важных факто ров, определяющих выбор типа установки. Основным критерием для оценки производительности канатной трелевочной установки является не ее протяженность, а расход времени на вспомогательные операции — подтаскивание древесины со стороны, формирование пачки, прицепку или погрузку и последующую разгрузку. При сравнительно небольшой длине канатных установок (1,5…2 км) затраты времени на непосред ственное перемещение груза обычно составляют 10…15% всего цикла, а расход времени на вспомогательные операции достигает на подвесных установках 75%.

Размеры и вес транспортируемых лесоматериалов определяют по требную мощность установки, ее конструктивные и геометрические па раметры. Если при проектировании подвесных установок среднюю нагрузку на рейс принять равной нагрузке полуподвесных установок, производительность установки можно увеличить, но при этом соответ ственно увеличиваются вес установки и расходы на монтаж, а срок ее службы значительно сокращается. Поэтому вес и размеры перемещае мых грузов должны строго сочетаться со всеми другими параметрами установки и со сроком ее эксплуатации.

Конструкция установки и срок ее действия в большой степени за висят и от характера выполняемых транспортных или погрузочных опе раций.

Определение производительности трелевочной установки. Си ла тяжести трелюемой пачки (кН) определяется по формуле:

Z л бл Gк 0 cos sin Gп, (3.47) k 0 cos sin 1 k п cos sin где: Zл - тяговое усилие лебедки, кН, бл - КПД блока (бл =0,97);

Gк вес каретки с частью грузового каната, кН;

0 - коэффициент сопротив ления движению каретки по несущему канату (определяется расчетным путем);

- угол отклонения несущего каната от горизонтали, рад;

k’ - ко эффициент распределения веса пачки между кареткой установки и воло ком;

п - коэффициент сопротивления движению пачки по волоку (0,65…0,75);

- угол отклонения волока от горизонтали, рад.

Коэффициент сопротивления движению каретки по несущему ка нату определяется по формуле:

2 f 1 d ц 0, (3.48) Dк где: 1 - коэффициент трения в опорах катков каретки (1 =0,02);

dц диаметр цапфы катка каретки, м;

f - коэффициент трения качения катков каретки по несущему канату (f=0,0005…0,0006);

Dк - диаметр катка ка ретки, м.

Угол отклонения несущего каната от горизонтали:

= +, (3.49) где: - угол от превышения головной мачты над тыловой, рад;

- угол, образуемый провисанием несущего каната, рад.

hг.м hт.м arctg, (3.50) L где: hг.м - высота головной мачты, м;

hт.м - высота тыловой мачты, м;

L расстояние между мачтами канатной установки, м.

arctg1,6 2,0k1, (3.51) где: k1 - коэффициент провисания несущего каната (k1 =0,05…0,06).

После определения всех значений величин, входящих в формулу, подсчитывается сила тяжести трелюемой пачки.

Часовая производительность канатной установки на трелевке определяется по формуле:

36001Vп П тр.ч 2lп 2lср, (3.52) t1 t 2 ср.п ср где: 1 - коэффициент использования рабочего времени (0,76…0,85);

2 коэффициент использования расчетного объема пачки (0,8…0,9) Vп – расчетный объем пачки, определяется по формуле (3.35), с учетом фор мулы (3.36), м3;

t1 - время сбора пачки, с;

t2 - время отцепки пачки, с;

lп среднее расстояние подтаскивания пачки к несущему канату, м;

ср.п средняя скорость подтаскивания пачки к несущему канату и оттаскива ния захватного приспособления к месту зацепки пачки, м/с;

lср - среднее расстояние трелевки, м;

ср - средняя скорость движения каретки в обоих направлениях, м/с.

Затраты времени на сбор t1 и разгрузку пачки t2 (с) определяются по формулам:

t1 a0Vп2, (3.53) t 2 b0 c0Vп 2, (3.54) где: a0 =138–246;

b0 =126–180;

c0 =7,8–22,8.

Средняя скорость движения каретки в обоих направлениях ср (м/с) определяется по формуле:

х.ср ср р.ср, (3.55) где: р.ср - средняя скорость движения каретки с пачкой деревьев, м/с;

х.ср - средняя скорость движения каретки в холостом направлении, м/с.

р. max р.ср р. min, (3.56) где: р.min - скорость каната рабочего барабана на первом ряде витков, м/с;

р.max - скорость каната рабочего барабана на последнем ряде витков, м/с (1,05…1,12 р. min).

х. max х.ср х. min, (3.57) где: х.min - скорость каната холостого барабана на первом ряде витков, м/с;

х.max - скорость каната холостого барабана на последнем ряде вит ков, м/с (1,05…1,12 х.min).

Средняя скорость подтаскивания пачки к несущему канату и от таскивания грузозахватов на лесосеку:

ср.п ср. (3.58) После определения всех величин, входящих в формулу, подсчиты вается производительность канатной установки на трелевке (м3/ч).

Часовая производительность канатной установки (Пч) на трелевке и погрузке леса (м3/ч) определяется по формуле:

П тр.ч П п.ч Пч, (3.59) П тр.ч П п.ч где: Пп.ч – производительность канатной установки на погрузке леса, м3/ч.

Сменная производительность канатной установки (м3/смену) опре деляется по формуле:

Псм Т см tп.з Пч, (3.60) где: Тсм - время смены;

tп.з - подготовительно-заключительное время, ч.

Воздушная трелевка. Освоение лесных массивов при использова нии летательных аппаратов предполагает отсутствие каких-либо поса дочных площадок швартовых устройств (мачт, якорных опор и т.д.). Все погрузочно-разгрузочные операции должны производиться в режиме за висания в воздухе на необходимой высоте (иногда до 50 м), чаще всего при отсутствии в данном пункте возможности принять на борт летатель ного аппарата балласт (воду, песок и др.).

Исходя из этих и других специфических особенностей лесной про мышленности, летательные аппараты для вывозки леса должны: быть безбалластными;

обладать способностью зависать в воздухе во время производства погрузочно-разгрузочных работ при отсутствии швартовых устройств;

осуществлять погрузочно-разгрузочные работы с длинномер ными грузами (длиной до 35 м) при скорости ветра до 10…12 м/с, неза висимо от направления;

обнаруживать груз в любой точке разрабатывае мых массивов, независимо от времени года и состояния погода;

иметь возможность перевозить рабочих и технику, горюче-смазочные материа лы, проводить авиахимичеокие работы, тушение пожаров в лесу в др.;

обладать такими летно-техническими и экономическими показателями, которые обеспечивали бы эффективность их применения при расстоянии вывозки леса 50…200 км.

Экономическая эффективность от применения летательных аппа ратов будет определяться следующими факторами.

Упрощается технология и снижается трудоемкость лесосечных ра бот: на лесосеке производится валка леса и формирование пачек до объ ема, удобного для вывозки по воздуху тем или иным летательным аппа ратом.

Отпадает необходимость в строительстве, ремонте и содержании лесовозных магистралей, веток и усов, в приобретении и ремонте тягово го и прицепного состава для перевозки леса. Соответственно сократится число рабочих, занятых на вывозке леса.

Создаются условия для круглогодовой ритмичной работы на лесо заготовках, независимо от природно-климатических условий.

Обеспечивается удобная и быстрая ежедневная доставка рабочих в любой пункт разрабатываемой арендной базы и обратно домой на рас стояния до 150…200 км. Повышается мобильность техники при переба зировке на новые участки работы, независимо от времени года. Стано вится возможной заготовка леса в ранее недоступных местах, прежде всего в перестойных лесных массивах.

Первые опыты по использованию вертолетов в лесном хозяйства (в основном для трелевки древесины) проводились еще в 40-х гг. В настоя щее время вертолеты применяют для инвентаризации лесных ресурсов, охраны лесов от пожаров, тушения лесных пожаров, защиты леса от вре дителей и болезней, внесения удобрений, посева семян лесных деревьев, доставки людей оборудования и грузов, а также для воздушной трелевки древесины.

К недостаткам вертолетной трелевки относится прежде всего ее высокая стоимость. Использование вертолетов для трелевки обходиться в несколько раз дороже, чем традиционные способы наземной трелевки.

В этом главная причина того, что вертолеты пока не получили широкого распространения как средство трелевки. К числу проблем вертолетной трелевки можно отнести ограничения связанные с перепадом высот между пунктами погрузки и выгрузки древесины, нехватку мест пригод ных для создания верхних складов;

зависимость от погодных условий;

невыгодность вертолетной трелевки при малых запасах леса на корню и низком качестве древесины;

повышенные требования к безопасности выполнения работ и высокие эксплуатационные издержки. Однако при менение вертолетов экономически оправдано в тех случаях, когда тради ционные средства не могут быть использованы или необходима сроч ность в трелевке для удаления древесины из молодняков, пострадавших от стихийных факторов (ветровал, снеголом и т.д,), когда из-за эрозии почвы насаждения становятся недоступными или сеть лесных дорог по ражена эрозией, вывоза из насаждений деревьев пораженных насекомы ми или болезнями, транспортировки древесины до понижения ее каче ства, освоения насаждений на крутых склонах, болотистых участках и др., сохранения декоративно-эстетической ценности ландшафта и когда создание сети лесных дорог не оправдано экономически.

Вертолеты, используемые для транспортировки древесины должны отвечать следующим требованиям: иметь низкую стоимость производ ства и эксплуатации;

сочетать прочность конструкции с максимальной грузоподъемностью, пропорционально мощности двигателя и собствен ному весу машины;

обеспечивать безопасную транспортировку;

быть пригодным для транспортировки грузов на больших высотах над уров нем моря и при высоких температурах;

иметь хороший обзор под маши ной.

Вертолеты, используемые для трелевки, можно разделить на три группы;

тяжелые (грузоподъемность 5,5…9 т), средние (3,3…4,1 т), лег кие (менее 2,3 т).

Типовой рабочий цикл при воздушной трелевке древесины верто летами: перелет вертолета к месту погрузки (на лесосеку);

зависание над грузом, во время которого чокеровщик подвешивает груз древесины к электроуправляемому гаку на конце несущего троса;

перелет с грузом с лесосеки на верхний склад;

полет (зависание) над лесоскладом для спус ка груза, отцепление груза.

Производительность (м3/ч) вертолета может быть определена по формуле:

К М 1 0,5М 2 М 2 М 3 Пч Т1 М 2 М 3 Т 3 М, (3.61) где: К – коэффициент использования грузоподъемности вертолета;

М1 – масса переменной нагрузки, равная сумме располагаемой коммерческой нагрузки и начальной массы топлива, за вычетом аварийного неприкос новенного запаса, кг;

М2 – масса топлива потребного на рабочий полет, кг;

М3 – количество топлива для полета на дозаправку, кг;

Т1 – средняя продолжительность цикла, мин;

Т3 – время полета на дозаправку, мин;

М4 – средняя масса топлива, расходуемая на 1 цикл, кг;

– плотность древесины, кг/м3.

Аэростатная трелевка. Попытки найти технологию, которая име ла бы все преимущества воздушной трелевки, но не обладала бы рядом отрицательных свойств, присущих вертолетной трелевке привела к идее использования аэростатных летательных аппаратов.

Система, предусматривающая использование аэростатов, является средним звеном между вертолетом и наземной техникой, соединяя в себе лучшие качества наземной и воздушной трелевки, аэростатная трелевка имеет следующие преимущества: возможность использования цепной аэростатно-тросовой системы, т.е. работа нескольких аэростатов в одной линии (с помощью этого можно увеличить расстояние трелевки до 7… км);

возможность использования аэростатов большей грузоподъемности (5…10 тонн);

трелевка аэростатом может проводиться как вверх по скло ну так и вниз (при этом крутизна склона значения не имеет, древесина может выбираться как из впадины, так и из-за сопки);

лебедочный меха низм может располагаться как на суше, так и воде (плот, баржа, корабль), например, при трелевке с крутого склона вдоль водоема;

аэростатная трелевка обеспечивает условия для безопасной работы, т.к., в отличие от вертолета, управление осуществляется с земли оператором;

в отличие от стандартных канатных установок аэростатная система не нуждается в предварительной прорубке трасы для несущих канатов.

Аэростаты, используемые для трелевки леса, представляют собой тросовую подвесную систему, дополненную подъемной силой.

Максимальное расстояние трелевки аэростатных систем – около 1500 м. Это значительно снижает требования к наличию подъездных до рог по сравнению со многими канатными трелевочными системами.

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;



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





 
© 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.