CC BY
111
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЕСОЗАГОТОВОК
Пономарева Н.К., Оськина Н.А., Мохирев А.П.
(Лф СибГТУ, г. Лесосибирск, РФ)
Modern technologies of the stocking up forest are Considered. The Presented analysis of their use in Krasnoyarsk edge.
Парк лесозаготовительных машин, значительно возросший за последнее время во всем мире, отличается большим разнообразием типов и моделей. Изменение эргономических и экологических требований к технике и технологии лесозаготовок и эффективности работы на лесосеке заставляет разработчиков и изготовителей постоянно заниматься модернизацией старых и созданием новых лесозаготовительных машин, отличающихся по основным параметрам и конструктивным решениям.
Прогноз дальнейшего развития лесозаготовок в России базируется на положениях Федеральной программы развития лесопромышленного комплекса и также на отдельных положениях «Концепции государственного регулирования в лесном комплексе Красноярского края». Согласно этим документам для достижения сдвигов в лесозаготовительной промышленности и лесном хозяйстве среди важнейших приоритетов особо отмечены:
- создание стабильной базы развития лесозаготовок на основе непрерывного неистощительного и рационального лесопользования, интенсификации ведения лесного хозяйства и своевременного восстановления продуктивных лесов на базе долговременной аренды участков лесного фонда;
- внедрение и расширение сортиментной технологии заготовки древесины при рубках главного и промежуточного пользования. Эта технология будет учитывать передовой опыт скандинавских стран и ориентирована на использование вновь созданной отечественной техники.
Применение технологии заготовки и вывозки древесины сортиментами обусловлено значительным объемом выполнения несплошных рубок и рубок ухода за лесом.
В технологическом процессе дерево валится, после чего прямо у пня производится обрезка сучьев и раскряжевка хлыста на сортименты различной длины. Сортименты формируются в пачки. После этого производится их погрузка на транспортное средство и перемещение в полностью погруженном положении к лесовозной дороге. У дороги лес складируется, а затем грузится на автопоезд и вывозится потребителям.
Фирмы-производители бензиномоторных пил интенсивно работают над усовершенствованием своих изделий, стремясь повысить их производительность, снизить массу, улучшить вибрационные и шумовые характеристики.
Наибольшее распространение получили пилы шведских фирм «Хусквар-на», «Партнер», «Йонсеред», немецкой фирмы «Штиль».
Фирма «Хускварна» производит около 350 тысяч бензиномоторных пил и мотокусторезов в год. Все пилы этой фирмы разработаны на пяти базовых мо-
-5
делях с объемом двигателей от 40 до 99см . Лучшие результаты на рубках про-
межуточного пользования дают пилы, созданные на базе моделей 340, 162 и 480. Они успешно используются на расчистке и прореживании всех типов насаждений при диаметре дерева до 50см. Новые бензиномоторные пилы фирмы «Хускварна» (модели 234, 444, 154, 266, 181, 2100) имеют массу от 5,2 до
-5
10,2кг и рабочий объем цилиндров от 34 до 99см .
Столь широкая гамма типоразмеров дает потребителям богатый выбор бензиномоторного инструмента для различных условий работы. Так, например, модель Husqvarna 234 предназначена в первую очередь для обрезки сучьев, в том числе и на крупномерных деревьях. Husqvarna 444, выпускаемая в нескольких вариантах, пригодна как для обрезки сучьев, так и раскряжевки тонкомерных и среднетолщинных хлыстов.
Бензопилы Husqvarna 181 SE, 2100 CD, 3120XP предназначены для выполнения тяжелых лесосечных работ, как наиболее мощные из всех бензино-моторных пил фирмы Husqvarna.
Перечисленные марки пил предназначены для выполнения работ в условиях лесозаготовительного производства и лесного хозяйства.
Фирма «Йонсеред» выпускает в настоящее время несколько типоразмеров бензиномоторных пил. Самая легкая пила весит 3,9кг, длина её шины 30см, ра-
-5
бочий объем цилиндра 36см3. Пила 420 EVS имеет рабочий объём цилиндра
3
35см , массу 5,3кг. Длина шины 28 и 30см. Пила модели 63 DSES имеет три типа шин длиной 40, 46 и 50см. Масса ее 7,1кг. Пила модели 920 ES используется на всех видах лесных работ, отличается большой мощностью, масса (с
-5
шиной длиной 50см) - 8,8кг. Рабочий объем цилиндра - 82см . Пила поставляется с шинами длиной 50, 60 и 74см.
Фирма «Партнер» выпускает цепные бензиномоторные пилы для профессиональных лесозаготовителей. Модель P 70 имеет массу 6,3кг, рабочий объем
-5
цилиндра - 70см . Масса модели Р 500 - 5,7кг (с шиной длиной 40см), модели
-5
Р 5000 - 5,6кг, длина шины31см, рабочий объем цилиндра - 59см . Новые пилы моделей 1601П и 1602П имеют массу 4,4кг при длине шины 30см.
Все представленные пилы оснащены автоматически действующим тормозом пильной цепи Swed-O-Matic, работа которого основана на принципе использования инерции массы. При срабатывании тормоза цепь останавливается в два раза быстрее в сравнении с ручным тормозом. Одновременно угол откоса уменьшен в три раза.
Наличие между двигателем и рукояткой резиновых амортизаторов значительно снижает уровень вибрации пилы.
В техническом плане основу современной сортиментной технологии составляют валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины манипуляторного типа (харвестеры) и самозагружающиеся машины для трелевки сортиментов в полностью погруженном положении - подборщики-сортиментовозы (форварде-ры).
Харвестер - это лесозаготовительная машина, обеспечивающая валку деревьев, обрезку сучьев и раскряжевку очищенного от сучьев ствола на сортименты и их сортировку. Известны два типа харвестеров:
- тип I (single or one-grip harvester) - однозахватный харвестер;
- тип II (two-grip harvester) - двухзахватный харвестер.
Грейферный харвестер первого типа обладает рядом преимуществ перед двухзахватным харвестером, у которого ЗСУ смонтировано на манипуляторе, а сучкорезно-раскряжевочное устройство - на самоходном шасси.
У харвестера «ЭСА 250 Ева» рабочий орган - харвестерная головка агре-гатируется на конце гидроманипулятора с телескопической рукоятью.
Выбор длины выпиливаемых сортиментов может производиться вручную или автоматически с помощью микрокомпьютера при высокой точности раскряжевки. Заданная длина сортиментов, которые могут быть выпилены из обрабатываемого дерева, указывается на экране дисплея, здесь же указывается и длина отмеренного процессором сортимента. При этом компьютер сверяет длины заданного и отмеренного сортиментов. при необходимости компьютер может быть перепрограммирован. если при обрезке сучьев произошло проскальзывание, ствол вальцами возвращается в исходное положение, а отмер длины автоматически производится заново. На компьютере можно задавать различные длины выпиливаемых сортиментов.
Применение на харвестере телескопического манипулятора существенно упрощает наводку ЗСУ на дерево.
По опубликованным данным средняя производительность харвестеров на
3 3
промежуточных рубках составляет 9,6 м /ч, а на сплошных - 14,6 м /ч. Произ-
-5
водительность форвардеров при работе вслед за харвестером - 12,5 и 17,2 м /ч соответственно.
Самой популярной моделью во всем мире является харвестер «Тимберд-жек 1270В» (John Deer), эта конструкция машины наиболее представлена как в России, так и в Красноярском крае. Эта машина характеризуется проверенной надежностью и высокой производительностью в наиболее сложных условиях рубок промежуточного и главного пользования. На шестиколесном харвестере установлен двигатель мощностью 152 кВт с максимальным крутящим моментом 847Н*м и максимальным тяговым усилием - 148 кН. По общему компоновочному решению харвестер TJ 1270В относится к группе машин с задним моторным и переднем технологическим модулем. Он может комплектоваться одной харвестерной головкой из пяти возможных вариантов: 745, 746 S, 755B, 785 и 762S.
Форвардер - это колесное или гусеничное транспортное средство, предназначенное для погрузки-разгрузки заготовленной на лесосеке лесопродукции (сортиментов) и перевозки ее к местам потребления или перегрузки на лесовозный автотранспорт.
Форвардер «ЭСА 260» создан на базе 6-колесного трактора. Для погрузки-разгрузки лесопродукции на форвардере установлен гидроманипулятор «ЭСА 373» с максимальным вылетом 6,5м и грузоподъемным моментом 84,7кН*м. Могут использоваться и другие манипуляторы.
Форвардер «Локомо 910» предназначен для сбора в лесу сортиментов, их погрузки, транспортировки и разгрузки в местах доставки. На форвардере могут использоваться манипуляторы с телескопической рукоятью Фискарс Ф50Л, Ф60, Эса 363 с грузовым моментом 45-70кН*м и вылетом от 6 до 10,7м.
Форвардер «Локомо 919 Турбо» имеет две полурамы и четыре балансир-ных тележки. Кроме мостов трансмиссия содержит гидротрансформатор и ме-
ханическую коробку. На форвардере может устанавливаться манипулятор с грузоподъемным моментом брутто 60-90кН*м и вылетом до 6-11 м. Мощность дизельного 4-цилиндрового двигателя Вольво составляет 80 кВт.
Форвардер «Тимберджек 810В» представляет собой машину высокой степени автоматизации. Система комплексного управления машиной позволяет оператору выбрать и запрограммировать предпочитаемые им скорости и чувствительность органов управления. Эта система использует все преимущества гидростатической трансмиссии, которая имеется на форвардерах, начиная с модели 810В. Она позволяет оператору управлять гидроманипулятором в процессе движения машины, а скорость и усилие торможения приводятся в соответствие автоматически с учетом конкретных характеристик почвы, что уменьшает воздействие на почвенно-растительный покров.
Красноярский край является одним из крупнейших лесных регионов России. Общая площадь лесного фонда лесхозов, подведомственных Министерству природных ресурсов по Красноярскому краю, равна 58,4 млн. га. Покрытые лесом земли составляют 49,1 млн. га с общим запасом древесины 7,6 млрд. куб. м.
С начала 90-х годов прошлого века в крае стали появляться лесозаготовительные комплексы на базе харвестера и форвардера финского производства (преимущественно фирмы «Тимберджек»). Машины зарекомендовали себя с положительной стороны. Удобство в использовании, надежность и высокая производительность - одни из многих преимуществ данных машин. Однако высокая стоимость и кризис лесной промышленности затормозил развитие данных технологий. В Красноярском крае в 90-х годах работало около 15 таких комплексов. С развитием лесной промышленности в последние годы появилась возможность модернизировать технологические процессы с использованием иностранной техники. С начала 2006 года в край поступило еще около 15 комплексов. Причем спектр данной техники не заканчивается на харвестерах и форвардерах. Приобретаются и валочно-пакетирующие, трелевочные сучкорезно-раскряжевочные машины.
Применение новейших технологий позволяет увеличить производительность, качество и надежность лесозаготовок, достигнуть высоких результатов. Современная техника помогает реализовывать такую систему рубок, которая обеспечивает сохранение водоохранных, почвозащитных и других экологических функций леса, лесорастительных условий, своевременное и эффективное возобновление леса на вырубках, а также непрерывное, неистощительное и рациональное пользование лесными ресурсами.
