Технологические процессы заготовки сортиментов с использованием погрузочно-транспортных машин (птм)

Заготовка сортиментов с использованием бензиномоторных пил и форвардеров получила наиболее широкое распространение. В состав технологического процесса входят следующие операции: валка деревьев, обрезка сучьев и раскряжевка хлыстов на сортименты бензиномоторной пилой у пня, окучивание сортиментов вручную, сбор и погрузка пачек сортиментов гидроманипулятором на грузовую платформу форвардера, подвозка и разгрузка (с подсортировкой) сортиментов в штабель у лесовозной дороги для последующей погрузки на лесовозный автомобильный транспорт.

Основным условием при проведении прореживаний и проходных рубок сортиментным методом является "организованное лесонасаждение" с обязательной разбивкой лесосек на пасеки и подготовкой технологических коридоров. Для проведения рубок ухода в лиственных насаждениях в возрасте до 30 лет и в хвойных до 40 лет расстояние между коридорами проектируется не менее 30 м, а в насаждениях с возрастом соответственно свыше 30 и 40 лет - не менее 40 м. В зависимости от высоты древостоя оно может составлять 20 м.

Каждую пасеку разделяют на пять полос: технологический коридор (ширина 3,0...3,5 м), две примыкающие сортиментные, ширина которых колеблется от 3 до 6 м в зависимости от вылета стрелы манипулятора форвардера и количества подлежащих складированию сортиментов, т.е. от интенсивности рубки, и две промежуточные полосы шириной до 12 м свободные от сортиментов (рис.8,а).

Разработку пасеки начинают с вырубки подлеска в полосах технологического коридора и по длине рабочего хода (примерно 25 м) с укладкой деревьев поперек в проезжую часть (волок). Затем на технологическом коридоре валят деревья, обрезают сучья и раскряжевывают хлысты. На пасечных и магистральных волоках, ширина которых до 5 м, производится сплошная валка.

Пни срезают вровень с землей. Площадь под погрузочный пункт не разрубают, штабеля сортиментов укладывают на свободных от леса участках в придорожной зоне.

Когда технологический коридор разработан на 20 ... 25 м, на пасеках осуществляют выборочную валку леса. Направление валки деревьев на пасеке выбирают из расчета обеспечения их валки в просвет с минимальными помехами. На сортиментной полосе деревья валят так, чтобы максимально приблизить сучья к технологическому коридору. На промежуточной полосе деревья валят в направлении технологического коридора (вершиной к волоку) с таким расчетом, чтобы ликвидную древесину в основном разместить вблизи сортиментной полосы, а сучья - вблизи технологического коридора. Соблюдение этих условий облегчает окучивание сортиментов и подноску коротья в зону действия гидроманипулятора форвардера, а также позволяет укрепить волок сучьями. Его укрепление на рубках промежуточного пользования необходимо с точки зрения улучшения проходимости форвардера и для предотвращения повреждения корней, оставленных для дальнейшего роста деревьев.

С

Рис. 8. Технологические схемы разработки лесосек с использованием для заготовки сортиментов бензиномоторных пил и ПТМ: а - при рубках промежуточного пользования; б - при сплошных рубках; 1 - граница пасеки; 2 - пасечный волок; 3 - ПТМ; 4 - полоса для складирования сортиментов; 5 - полосы свободные от сортиментов; 6 - окученные сортименты; 7 - бензопила; 8 - обрабатываемое дерево; 9 - подкладочный хлыст; I - VII - последовательность валки деревьев

бор, погрузка, подвозка сортиментов к лесовозной дороге, их сортировка и штабелевка производится ПТМ. Машина заезжает по волоку вглубь лесосеки и при движении к погрузочной площадке собирает и укладывает пачки сортиментов на грузовую платформу.

При этом осуществляется предварительная подсортировка сортиментов. Закончив набор воза, оператор направляет ПТМ к лесовозной дороге, где сортименты разгружают в соответствующие штабели. Расстояние транспортировки 300 ...1500 м. В процессе разгрузки производится окончательная сортировка бревен. В некоторых случаях ПТМ выполняют и погрузку сортиментов на автопоезда.

При сплошных рубках главного пользования ширина разрабатываемых пасек уменьшается до 15...20 м. Пасеки условно делят на пять лент. Посередине пасеки располагают волок шириной 5...6, по обеим сторонам от волока - ленты шириной 3 м для складирования заготовленных сортиментов, а по бокам пасек - ленты, свободные от сортиментов. Разработку пасек ведут с подкладочным деревом по следующей технологии (рис. 8,б). Сначала перпендикулярно основному направлению валки спиливают тонкомерное подкладочное дерево с таким расчетом, чтобы оно расположилось на расстояние 5 ... 10 м впереди от очередной группы деревьев, подлежащих валке, и было приподнято на 50...70 см над поверхностью земли.

Для этого подкладочное дерево валят на ранее заготовленные сортименты или на микровозвышения, после чего с него обрезаются сучья. Затем на него поочередно валят деревья из намеченной группы, с которых также обрезают сучья. Все сучья оставляют на месте обрезки или складывают на волоке. Раскряжевывают хлыст сразу после обрезки сучьев или после перекатывания хлыста на ленту окучивания сортиментов. При разработке лесосеки таким способом посередине пасеки образуется вал сучьев, который значительно улучшает проходимость форвардера и предотвращает нарезание колеи. Форвардер, проезжая по волоку, уплотняет сучья и образует хорошо укрепленный волок. После транспортировки заготовленных сортиментов пасека остается чистой, не требующей дочистки.

Производительность форвардера на подвозке и сортировке сортиментов в значительной степени зависит от класса машины (грузоподъемности машины, вылета стрелы и грузоподъемности гидроманипулятора), расстояния подвозки, среднего объема (длины) сортимента, вида рубок (в данном случае имеется в виду "съем" древесины с единицы площади лесосеки или единицы длины волока), дробности сортировки сортиментов при штабелевке у лесовозной дороги, точности выбора места для начала погрузки. Особенно это важно в труднопроходимых местах. В зависимости от количества сортиментов разных назначений, их размещения на лесосеке, а также от планировки волоков, машинист должен определить, сколько надо одновременно грузить. При формировании воза форвардер перемещается по волоку в сторону верхнего склада. Оператор грузит сортименты с таким расчетом, чтобы пройденное с грузом расстояние было самым коротким.

Т

Рис. 9. Схема разработки лесосеки при сплошных рубках: 1- пасечный волок, укрепленный сучьями; 2-граница пасеки; 3 - сортименты; 4 - ПТМ; 5 - направление перетаскивания деревьев; 6 - поваленные деревья; 7 - вальщик; 8 -растущий лес; 9 - СРМ; 10 - магистральный волок

ехнология несплошных рубок леса, основанная на применении сучкорезно-раскряжевочных машин (СРМ) и форвардера, как показывают длительные испытания и эксплуатация машин в производственных условиях, обеспечивает полное соблюдение лесоводственных требований: количество поврежденных деревьев в оставляемом на корню древостое не превышает 4% и имеет тенденцию к снижению при накоплении операторами навыков управления машинами; ширина волоков 3,0-4,0; площадь сплошных технологических вырубок менее 20% площади лесосеки. Производительность труда, например на рубках ухода, повышается по сравнению с существующим уровнем в 2,5-3,5 раза.

На рис.9. показана схема разработки лесосеки при сплошной рубке. После выполнения подготовительных работ и разметки границ пасек и волоков с начала на пасеке валят деревья бензиномоторной пилой строго перпендикулярно заранее намеченному волоку. После ухода вальщика на безопасное расстояние или при переходе его на новую пасеку работу начинает процессор, который, продвигаясь задним ходом перпендикулярно сваленным деревьям захватывает их за комли, подтаскивает вперед себя и обрабатывает. Сучья после обрезки падают перед СРМ, что предохраняет почву от повреждения при его перемещении. Деревья, находящиеся с левой стороны от направления движения процессора, гидроманипулятором перетаскивают на правую сторону, после чего обрабатывают за комель. Если применяют процессор, у которого сучкорезно-раскряжевочный узел установлен на базовом шасси, то заготовленные сортименты размещают на левой полупасеке. При применении же грейферного процессора, у которого сучкорезно - раскряжевочный узел установлен на стреле манипулятора, сортименты можно размещать как на левой, так и на правой полупасеках за счет его поворота.

Сбор, погрузку и подвозку сортиментов к лесовозной дороге или верхнему складу ПТМ осуществляют также как и при несплошных рубках. Сучкорезно-раскряжевочные машины могут также работать на волоке в сочетании и с валочно-пакетирующими и валочно-трелевочными машинами.

М

Рис. 10. Технологическая схема разработки лесосеки на рубках ухода с использованием харвестера и ПТМ: 1 - харвестер; 2 - пасечный волок; 3 - пасека, непройденная уходом; 4 - сортименты в пачках на лесосеке; 5 - сучья и вершина; 6 - закругление пасечного волока; 7 - магистральный волок; 8 - ПТМ; 9,10 - пасеки, пройденные уходом; 11 - штабеля сортиментов

ашинная заготовка сортиментов на базе валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (харвестеров) и ПТМ находит все большее распространение. В состав технологического процесса входят следующие операции: валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжевка хлыстов и окучивание сортиментов харвестером; сбор и погрузка пачек сортиментов на грузовую платформу ПТМ, подвозка и разгрузка (с подсортировкой сортиментов в штабели у лесовозной дороги).

Разработка лесосеки представлена на рис. 10. Харвестер движется задним ходом в створе деревьев (на которых завязаны ленты), определяющих направление пасечного волока, в глубь пасеки, не пройденной уходом, при этом оператор харвестера обращен к технологическому оборудованию. Оператор, по возможности, не срезает деревьев по всей ширине волока, а старается вести машину между деревьями, сохраняя намеченное лентами направление движения, поэтому волока в классическом его понимании не образуются. По мере продвижения харвестера в глубь пасеки, оператор делает визуальную оценку полупасек, лежащих справа и слева от него и равномерно выбирает деревья, подлежащие удалению по всей ширине пасеки.

В результате работы харвестера на участке пасеки, пройденном уходом, остаются круглые лесоматериалы, сучья и вершинки и оставленный на доращивание древостой. Продвигаясь таким образом в глубь пасеки, харвестер доезжает до ее дальнего конца и, развернувшись с использованием закругления, продолжает работу на смежной пасеке, двигаясь к магистральному волоку.

ПТМ заезжает по следу харвестера на пройденную уходом пасеку передним ходом и затем, при движении к магистральному волоку, задним ходом осуществляет набор воза, при этом тракторист обращен лицом к технологическому оборудованию. При погрузке по породам и сорторазмерам наиболее крупные сортименты грузят поштучно, а средние и мелкие - пачками.

Затем ПТМ с собранным возом следует на погрузочную площадку, укладывает лаги и формирует на них штабеля определенных сортиментов. Закончив разгрузку-штабелевку сортиментов, тракторист следует передним ходом на лесосеку и повторяет операции по набору воза в вышеописанной последовательности.

При сплошнолесосечных рубках комплексно механизированный технологический процесс заготовки сортиментов на лесосеке осуществляется следующим образом (рис. 11.).

Валочно-сучкорезно- раскряжевочная машина (харвестер), передвигаясь по намеченному волоку, валит деревья, обрезает сучья и раскряжевывает хлысты на сортименты. Сортименты укладывают в стороне от волока. Расстояние между волоками равно двойному вылету гидроманипулятора харвестера. В зависимости от полноты (густоты) древостоя полупасеку можно разрабатывать за один или два приема (прохода машины). При наличии подроста харвестер должен следовать строго по волоку.

К

Рис. 11. Схема разработки лесосеки при сплошнолесосечных рубках харвестером и ПТМ. 1 - пасека, не пройденная рубкой; 2 - харвестер; 3 - лесовозная автодорога; 4 - лесовозный автопоезд, оснащенный гидроманипулятором для самопогрузки; 5 - штабели сортиментов; 6 - пасечный волок; 7 - пачки сортиментов на лесосеке; 8 - ПТМ

рупномерные деревья, а также деревья, имеющие неправильную форму ствола, которые не могут быть повалены и обработаны харвестером, спиливает рабочий бензиномоторной пилой. Этот же рабочий обрезает сучья и раскряжевывает хлысты на сортименты.

Сбор и подвозка сортиментов с подсортировкой их как при сборе, так и штабелевке у лесной автодороги осуществляется форвардером. Вывозка сортиментов во двор потребителя или на прижелезнодорожный пункт погрузки производится большегрузными автопоездами, оснащенными гидроманипуляторами для самопогрузки.

Таким образом, заготовка сортиментов может осуществляться по различным технологическим схемам с обязательным применением ПТМ. Наиболее благоприятное условие сортиментной заготовки создаются при использовании форвардеров. Такие машины при их высокой проходимости, маневренности, устойчивости, хороших эргономических качествах благоприятно влияют на сохранение лесной среды и обеспечивают высокие технико-экономические показатели. В связи с этим более широкое внедрение сортиментной технологии на базе погрузочно-транспортных машин позволяет значительно повысить эффективность лесозаготовительного производства.