Технология разработки лесосек валочно-трелевочными машинами

Технология разработки лесосек машинами ЛП-58, ЛП-17А, и др. отличается от технологии разработки лесосек комплектом валочно-пакетирующих и трелевочных машин тем, что валочно-трелевочные машины совмещают выполнение опера­ций валка — пакетирование — трелевка. Благодаря совмещению этих операций снижаются удельные суммарные конструктивная масса, энергоемкость, оперативная трудоемкость технических обслуживании и цена 1 м³ заготовленного древесного сырья. Кроме того, ликвидируется взаимозависимость машин, выполняющих различные технологические операции.

Машины ЛП-58 рекомендуется применять в насаждениях со средним объемом хлыста от 0,4 до 1,1 м³, машины ЛП-17А - со средним объемом хлыста до 0,4 м³, машины ВМ-4Б с объемом хлыста от 0,75 м³ и выше. Для рычажных машин ВМ-4Б крупномерность деревьев практически не ограничена. Все эти машины предназначены для работы в районах с равнинным и слабохолмистым рельефом на уклонах до 20°.

Технологические схемы разработки лесосек ВТМ в принципе одинаковы как для ВТМ манипуляторного (ЛП-58, ЛП-49А, ЛП-17А), так и для ВТМ рычажного типа (ВМ-4Б, ВМ-4А). Разница заключается в ширине обрабатываемой за один проход ленты (от 3 до 15... 16 м для машин манипуляторного и 1,5... 2 м для машин рычажного типа).

До начала разработки лесосек выполняются подготовительные работы: подготовка погрузочных площадок и зон безопасности, рабочих площадок для сучкорезных машин и полное обустройство производственного участка. Разработка лесосеки машиной ЛП-58 (ЛП-17А, ВМ-4Б) начинается с прорубки в массиве леса коридора перпендикулярно лесовозному усу. Эта операция производится путем захода машины, как правило, задним ходом в глубине леса до 40...60 м. При движении в направлении погрузочной площадки машина срезает, валит, укладывает в коник и трелюет к месту разгрузки все деревья, находящиеся в зоне ее действия. После пробивки таким образом волока на глубину до 200...300 м и его расширения лесосека разрабатывается лентами шириной до 3 м. При работе машин в режиме валки — пакетирования после наполнения коника пачку деревьев сбрасывают на пасеке, после чего ее можно транспортировать трелевочным трактором с клещевым захватом (ЛТ-154А, ЛТ-171А, МЛ-127С) или с манипулятором (ЛП-18Г, ТБ-1М). При работе машин в режиме валки деревья валят на землю таким образом, чтобы удобно было подбирать их трелевочными средствами. Если на лесосеке работает комплект машин, между ними следует соблюдать безопасное расстояние и выполнять общие требования техники безопасности.

Основная технологическая схема, по которой работают ВТМ, приведена на рис. 14. Перемещаясь по направлению к усу, машина валит деревья, находящиеся слева от нее. Работа на пасечной ленте начинается с дальнего конца. После набора пачки машина трелюет ее к лесовозному усу. Затем в том же порядке на пасечной ленте набирается вторая пачка. Таким образом, набирая пачку за пачкой, машина последовательно приближается к усу. Закончив первую пасечную ленту, машина разрабатывает вторую, третью и все последующие.

Разработку делянки можно вести пасечными лентами, параллельными усу. Эта схема целесообразна при низкой трудоемкости прокладки лесовозных усов. На плотных грунтах и в зимний период лесовозный ус не остается на одном месте, а перемещается вслед за разработкой делянки, что сводит к минимуму расстояние трелевки. С помощью бульдозера и накатывания лесовозными автомобилями прокладывается ус, параллельный первому на расстоянии 40...60 м от него. Затем, после дальнейшего удаления машины, следующий ус и т. д. Такая технологическая схема работы повышает производительность ВТМ.

Рис. 14. Схема разработки лесосеки лентами, перпендикулярными усу: 1 — лесовозный ус; 2 — зона безопасности; 3 — валочно-трелевочная машина; 4 — штабеля леса

Кроме сокращения расстояния трелевки, для повышения про­изводительности машин следует так размещать на лесосеке погрузочные площадки, чтобы грузовое движение машин проходило с минимальными разворотами, а затраты времени на маневрирование машины при выравнивании комлей и формировании пачек были минимальными.

Схема разработки лесосек без разворота машин в процессе трелевки пачки на погрузочную площадку показана на рис. 15.

Рис. 15. Схема разработки лесосек валочно-трелевочными машинами без разворота: а — с укладкой стрелеванных пачек к усу; б — с укладкой пачек на лесосеке: 1 — лесовозный ус; 2 — погрузочные площадки; 3 — зона безопасности; 4 — валочно-трелевочная машина; 5 — трасса прохождения усов

При работе по первой схеме (рис. 15, а) стрелеванные пачки деревьев укладываются комлями к усу, а при работе по второй схеме (рис. 15, б) — непосредственно на лесосеке вдоль уса. Работая по первой схеме, на лесосеке предварительно на расстоянии 150...300 м друг от друга прикладывают лесовозные усы, с правой стороны которых по направлению вывозки вырубают полосу шириной не менее 50 м для устройства погрузочных площадок. Деревья с этих полос машины вытрелевывают заранее. Оставшуюся неразработанную площадь лесосеки машина осваивает лентами, расположенными к усу под углом 45...90° по направлению к вывозке. Ленты следует размещать слева направо. Сформированную пачку трелюют без разворота машины на погрузочную площадку, где пачку сбрасывают комлями к усу. Между пачками стрелеванных на погрузочную площадку деревьев оставляют проходы для захода лесовозных автомобилей и погрузчиков. Работать по такой схеме следует на равнинных и слабохолмистых лесосеках с плотными или хорошо промерзшими грунтами.

При работе по второй схеме на лесосеке на расстоянии 40...60 м друг от друга предварительно намечают трассы прохождения будущих лесовозных усов. Разработку лесосеки производят лентами слева направо. Сформировав пачку деревьев, машина отвозит ее от стены леса на расстояние, которое обеспечило бы повторный подход машины к стене леса, сбрасывает на лесосеке пачку и формирует очередную пачку, которую также разгружает на лесосеке. И так продолжается до полной разработки всей длины ленты, после чего машина возвращается в дальний конец делянки и, сформировав очередные пачки деревьев, отвозит и разгружает их в местах, где были разгружены ранее стрелеванные с ленты пачки.

При необходимости разгруженные пачки формируют в штабеля, а также выравнивают комли деревьев. Разрабатывая ленты, проходящие в зоне намеченных трасс лесовозных усов, деревья необходимо срезать с оставлением низких пней. Кроме того, на трассах прохождения усов (при их разрубке машиной в ходе разработки лесосеки) нельзя разгружать пачки деревьев. Здесь должны оставаться проходы для лесовозных автомобилей и погрузчиков. Отгрузку и вывозку древесины производят при соблюдении расстояния разрыва между валкой и этими работами не менее 50 м. Применять эту технологию рекомендуется на равнинных лесосеках на плотных грунтах летом и промерзших зимой.

Использование этой технологии в значительной мере сокращает расстояние трелевки, сводит к минимуму число разворотов ВТМ на лесосеке и позволяет увеличить их производительность.

При работе машин в режиме валки деревья оставляют на месте их падения либо их комли (при работе манипуляторными машинами) отбрасывают от стены леса. Так целесообразно работать, когда поваленные деревья трелюют не сразу, поскольку это позволяет приступить к работе на очередной ленте и при не­обходимости произвести валку всех деревьев на разрабатываемой лесосеке. Для производительной работы трелевочных тракторов ЛП-18Г, ТБ-1М необходимо обеспечить расположение сваленных деревьев на лесосеке с левой по ходу трактора стороны.

Работа машин в валочно-пакетирующем режиме имеет некоторые отличия от использования их в основном валочно-трелевочном режиме. Валка деревьев с целью последующего их пакетирования производится так же, как и при работе машины в валочно-трелевочном режиме. Машины должны формировать пачки, объем которых соответствовал бы рейсовой нагрузке, установленной для работающего в комплекте трелевочного трактора. Рейсовая нагрузка изменяется в зависимости от почвенно-грунтовых условий. Формирование пачки под тяговую характеристику трелевочного трактора является отличительной особенностью при работе ВТМ в качестве ВПМ.

После формирования пачки заданного объема машина отвозит пачку вперед и направо с таким расчетом, чтобы между вершинной частью пачки и стеной леса создать разрыв шириной 3... 4 м. Это необходимо для следующего прохода машины (в случае, если трелевка ведется не сразу).

При работе валочно-трелевочными машинами ЛП-58, ЛП-49 и ЛП-17 (ЛП-17А) также возможно частичное сохранение лесной среды на площади до 45...50 %. Это достигается работой валочно-трелевочной машины на два уса. Вначале машина врубается в глубь леса посередине ленты, двигаясь задним ходом, срезает и отодвигает в правую сторону деревья, мешающие ее проходу. Машина врубается на всю глубину пасеки.

Двигаясь в обратном направлении, машина срезает и пакетирует в коник все деревья, расположенные в рабочей зоне манипулятора с левой по ходу стороны. Кроме того, машина подбирает и пакетирует в коник деревья, которые были повалены в процессе прорубки волока. Набрав пачку деревьев, машина трелюет ее на погрузочную площадку. Затем ВТМ возвращается обратно и цикл повторяется. Разработав полностью левую сторону, ВТМ, продвигаясь по этому же волоку, но в противоположном направлении, разрабатывает вторую половину ленты. После разработки ленты, максимальная ширина которой равна двойному вылету манипулятора (10 м), машина переходит на разработку следующей ленты.

Согласно «Лесоводственным требованиям к технологическим процессам лесосечных работ» площадь пасек с сохранившимся подростом при применении многооперационных машин должна составлять не менее 60 % от общей площади делянки. В связи с этим при разработке делянок валочно-трелевочными машинами помимо работы с частичным сохранением лесной среды практикуют оставление обсеменителей и семенных полос, также способствующих лесовосстановлению.

На рис. 16 приведена узкопасечная схема разработки делянок с частичным сохранением подроста при работе ВТМ. Делянку размером 500X500 м делят на две части и посередине делянки прокладывают лесовозную дорогу, по обе стороны которой разрубают 50-метровую зону безопасности и устраивают верхние лесосклады.

Рис. 16. Схема разработки лесосеки ВТМ по узкопасечной технологии с частичным сохранением подроста: 1 — лесовозная дорога; 2 — погрузочная площадка; 3 — зона безопасности; 4, 9 — магистральный волок; 5 — пасечный волок; 5 — пасека, разработанная с сохранением подроста: 7 — отбойное дерево; 8 — ВТМ при разработке правой полупасеки; 10 — семенная полоса; 11 — ВТМ при разработке левой полупасеки

Перпендикулярно дороге прорубают магистральные волоки шириной 8... 10 м. Расстояние между ними принимается в пределах 100...150 м. Пасечные волоки прорубают, начиная от зоны безопасности, по мере освоения делянки вглубь.

Прорубка волоков ведется при движении машины задним ходом описанным ранее способом. Пасеки разрубают в процессе встречных ходов машины по волоку. Валку деревьев производят вершинами на волок, трелюют на два верхних склада. На пасеках помимо частичного сохранения подроста оставляют отдельные деревья-обсеменители, а через интервалы в 350...400 м — семенные полосы шириной 40...50 м.

Известно, что для удовлетворения требований вылет манипулятора валочной машины должен быть не менее 8 м, а угол поворота не менее 360°. ВТМ с такими параметрами машина обеспечивает сохранение 60...70 % площади лесосеки после вырубки леса при работе по следующей технологической схеме (рис. 17). Валочно-трелевочная машина врубается в глубь леса посередине ленты, двигаясь задним ходом, срезает и отодвигает в сторону деревья, мешающие ее проходу. Валочно-трелевочная машина прорубает пасечный волок на всю длину пасеки, шириной необходимой для прохода самой машины, т. е. 3,5...4 м (поз. I).

Двигаясь в обратном направлении, валочно-трелевочная машина срезает и пакетирует в коник все деревья, расположенные как слева, так и справа по ходу машины в радиусе действия манипулятора. Одновременно подбираются деревья, поваленные в процессе прорубки волока.

Рис. 17. Схема разработки лесосеки валочно-трелевочной машиной манипуляторного типа с сохранением лесной среды: 1 – ВТМ; 2 – зона безопасности; 3 – штабель деревьев; 4 – лесовозный ус; 5 – сохраненный подрост; 6 – пасечный волок

После набора пачки машина трелюет ее на погрузочную площадку. При этом деревья, растущие по краям волока, выполняют роль отбойных деревьев, которые сжимают вершинную часть трелюемой пачки и предохраняют близрастущий у волока подрост от повреждений. Затем валочно-трелевочная машина возвращается обратно и цикл повторяется.

После разработки ленты машина переходит на разработку следующей. При такой работе ширина пасечной ленты, обрабатываемой машиной ЛП-58А за один проход, составит в среднем 15 м.

Описанные выше технологические процессы относятся к сплошным рубкам. Несплошные рубки леса включают рубки ухода, санитарные, выборочные и постепенные рубки.

Валка леса при рубках ухода. Рубки ухода за лесом ставят своей целью не только выращивание хозяйственно ценных, высокопродуктивных насаждений; они являются также дополнительным источником получения древесного сырья. При проведении поздних стадий рубок ухода — прореживаний, проходных, а также санитарных выборочных рубок выполняется разметка деревьев, подлежащих вырубке. Основные параметры деревьев, назначаемых в рубку, приведены в табл. 1.

В настоящее время при проведении рубок ухода для валки деревьев используются бензопилы. Машинизация этого трудоемкого процесса делает лишь первые шаги. Известны два способа машинизации валочных операций при этих рубках — применение машин, оснащенных гидроманипуляторами с большим вылетом, работающих в технологическом коридоре или на волоке, и малогабаритных машин для работы в насаждениях под пологом леса.

Таблица 1

Виды рубок	Диаметр на высоте 1,3 м от земли, см			Средняя высота, м	Средний объем стволовой древесины, м3
	средний	min	max
Прореживание	12	6	52	12	0,062
Проходные рубки	16	6	60	15	0,136
Санитарные выборочные рубки	1 8	6	60	16	0,186

Применяемые валочные машины различают по способу удаления спиленных деревьев из пасеки на волок или технологический коридор — в вертикальном или горизонтальном положении. При выносе в вертикальном положении оставшимся насаждениям причиняется минимальный ущерб. Машины, предназначенные для подтрелевки деревьев в горизонтальном положении, по конструкции более просты, но имеют низкую производительность из-за опасности повреждения оставшихся деревьев.

При наиболее распространенном технологическом процессе прореживаний и проходных рубок лесосека разбивается на пасеки, разделенные между собой технологическими коридорами, по которым передвигается техника и вывозится заготовленная древесина. Ширина технологических коридоров в зависимости от используемой техники составляет от 2,5 до 5 м. В зависимости от природных условий и наличия техники используется одна из следующих технологических схем: широкопасечная (шириной 5...100 м); среднепасечная (25...50 м); узкопасечная (шириной 20 м).

При широких и средних пасеках поваленные деревья (хлысты, сортименты) подтрелевываются к технологическим коридорам для последующей транспортировки к погрузочной площадке. Узкопасечная схема связана с применением валочно-пакетирующих машин манипуляторного типа, максимальный вылет манипуляторов которых не превышает 10,5 м. Этот вылет ограничивается, с одной стороны, устойчивостью машины, с другой — тем, что при вылетах манипулятора более 10 м машинист не может различать деревья, подлежащие валке.