6. Машинная валка деревьев

Все лесозаготовительные машины классифицируют:

по виду движителя — гусеничные, колесные;

числу выполняемых технологических операций — одно- и мно­гооперационные;

виду выполняемых технологических операций — валочные (ВМ); валочно-трслевочные (ВТМ); валочио-пакетирующие (ВПМ); валочно-сучкорезно-раскряжевочные (ВСРМ)(харвестеры); валочно-сучкорезные; сучкорезные (МОС); сучко­резно-раскряжевочные (МОСР), называемые также процессорами;

по применению в технологиях заго­товки — машины для хлыстовой технологии (ВМ, ВТМ, ВПМ, МОС и другие, в результате работы которых происходит заготовка деревьев или хлыстов) и машины для сортиментной технологии.

по ширине обрабатываемой полосы леса — узкозахватные (без гид­романипулятора) и широкозахватные (с гидроманипулятором);

по направлению действия технологического оборудования — флан­говые, фронтальные, полноповоротные.

Технологический процесс валки деревьев машиной ВМ-4 вклю­чает в себя следующие приемы:

- подъезд машины к дереву;

- навод­ка срезающего устройства на дерево;

- наводка сталкивающего ры­чага;

- спиливание дерева;

- сталкивание.

Машина ВМ-4 имеет целый ряд существенных недостатков, например отсутствие гидроманипулятора, вынуждавшее машину при производстве работ подъезжать к каждому дереву, что делало практически невозмож­ным сохранение подроста.

Валочно-трелёвочные машины –ВТМ, имеют преимущество перед валочными машинами связанное с отсутствием необходимости специальной трелёвочной техники. Разрабатывается лесосека лентами шириной 4м. В состав технологического оборудования входит гидроманипулятор, на конце которого установлено захватно-срезающее устройство и зажим для сбора и удержания дерева. Применение ВТМ уменьшает повреждение комлевой части ствола по сравнению с ВМ.

Валочно-пакетирующие машины –ВПМ. Вылет манипулятора 8м, максимальный диаметр срезаемого дерева 90см, скорость движения 2км/ч.

Харвестеры подразделяют на одно- и двухзахватные. Технологическое оборудование однозахватных сходно с ВПМ. Отличие в том что у ВПМ на свободном конце манипулятора установлено не захватное устройство, а харвестерная головка, которая захватывает дерево, срезает , сталкивает, очищает от сучьев и раскряжёвывает. В задачу оператора входит наведение головки на дерево.

У двухзахватного харвестера устройство для обрезки сучьев и раскряжёвки находятся на базе машины, а захватно-срезающее устройство на конце манипулятора.

7. Трелёвка лесоматериалов

Трелевка — это перемещение древесины от места валки к месту погрузки на лесо­возный транспорт.

Тре­левка является самой трудо- и энергоемкой операцией лесосе­чных работ и оказывает наиболее существенное влияние на состояние будущей вырубки. Если древесина вывозится на нижний склад без перегрузки на верхнем складе, то такой технологический про­цесс называется прямой вывозкой древесины.

В зависимости от типа технологического процесса древесина может трелеваться в виде деревьев, хлы­стов или сортиментов.

По виду применяемого оборудования различают гужевую, трак­торную, канатную и воздушную трелевки.

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

Наиболее распространенной в настоящее время является трак­торная трелевка пачек хлыстов или деревьев в полупогруженном положении, осуществляемая специальными трелевочными трак­торами с канатно-чокерным или бесчокерным технологическим оборудованием. Трелевочные тракторы с пачковыми захватами вы­полняют трелевку пачек деревьев или хлыстов в полуподвешен­ном положении. Тракторная трелевка сортиментов осуществляет­ся сортиментовозами (форвардерами) в полностью погруженном положении.

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

При невозможности использования тракторов (уклоны мест­ности более 20° или сильно заболоченная лесосека) применяют различные виды канатных трелевочных установок и реже — вертолеты или аэростаты.

Трелевочная техника также называется первичным транспортом леса.

Основным показателем его работы является среднее рассто­яние трелевки. С достаточной для практических целей точностью (при допущении о равномерном расположении запаса древесины по лесосеке) оно может быть определено по формуле:

L_ср = (К₁В + К₂L)*К_0,

где К₁ и К₂ — коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков;

В— ширина лесосеки;

L — длина ле­сосеки;

Ко — коэффициент, учитывающий увеличение расстояния трелевки из-за маневрирования трактора, К₀ - 1,1... 1,2.

Трелевочные волоки подразделяют на магистральные и пасе­чные.

Магистральный волок— это простейший транспортный путь, по которому древесина доставляется на верхний склад или по­грузочный пункт.

Пасенный волок — это простейший транспорт­ный путь, по которому древесина, заготовленная на одной пасе­ке, транспортируется на верхний склад или лесопогрузочный пункт.

Пасека — это элементар­ная часть лесосеки, древесина с которой вывозится по одному волоку.

В зависимости от лесоводственных требований, почвенно-грунтовых и рельефных условий трелевочные волоки располагают по одной из типовых схем, которые дают максимальное сокращение среднего расстояния трелевки.

Схемы расположения трелевочных волоков:

а — параллельная; 6 — с широким фронтом отгрузки; в, г — перпендикулярная; д — диагональная; е — радиальная; ж — веерная; заштрихованный участок —пасека

Параллельная— одна из наиболее распространен­ных схем, используется при разработке лесосеки с сохранением подроста (К1=0,5, К2=0,25);

С широким фронтом отгрузки — отличается отсут­ствием разделения волоков на пасечные и магистральные, используется при большой ширине лесосеки и значительном запасе леса на 1га (К1=0,5; К2=0);

Перпендикулярные— используются в основном при заготовке леса многооперационными машинами (К1=0,5; К2=0,25/число погрузочных пунктов);

Диагональная — применяется при наличии на ле­сосеке неэксплуатационных площадей (К1=0,4; К2= 0,2);

Радиальная — применяется на заболоченных лесо­секах и лесосеках со слабыми грунтами (К1=0,4; К2= 0,2);

Веерная — применяется при трелевке канатными установками, в горных условиях (К1 и К2=0,25).

Наименьшее расстояние трелевки для всех схем расположения волоков достигается при длине лесо­секи, равной ее удвоенной ширине (L= 2В).

Грузооборотом называется объем древесины, перевозимой к погрузочным пунктам. Может вычисляться для одного волока или для всей системы. Измеряется в м³ .

Грузовая работа первичного транспорта леса опреде­ляется числом кубокилометров, выполняемых по отдельному во­локу или всей сети волоков.

Грузовую работу принято отражать графически в виде схемы грузопотоков пасечных или магистраль­ных волоков.

Максимальный грузооборот волока определяется по формуле:

Qb = Sn * q,

где Sn - площадь пасеки, га;

q— запас леса на 1 га, м³ /га.

Грузовая работа пасечного волока длиной l для прямоугольной пасеки Rn = 0.5Q*l

для треугольной пасеки

Rn = 2/3Ql

Грузонапряженность характеризует необходимую прочность волоков и определяется количеством грузовой работы, приходящейся на 1км трелевки леса:

W = Rn / ΣLn + Σ Lm,

где ΣLn, Σ Lm - суммарные длины соответственно пасечных и магистральных волоков.

На практике встречаются случаи совмещения нескольких схем расположения трелевочных волоков, что требует более сложных методов исследования трелёвочных показателей.