3341

УДК 630*: 65.011.54

Пошарников, Ф. В. Машины для расчистки лесных площадей [Текст] : метод. указания к лабораторным работам для студентов 4 курса специальности 260100 (250301) − Лесоинженерное дело / Ф. В. Пошарников, В. Г. Свиридов ; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». − Воронеж, 2007. − 40 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО «ВГЛТА»

Рецензент д-р техн. наук, проф. ВГАУ К.Р. Казаров

Научный редактор д-р техн. наук, проф. Ф.В. Пошарников

Способы подготовки площадей к лесовосстановлению обуславливаются различными факторами. В степных и лесостепных районах при создании новых лесов используют земли из-под сельскохозяйственных угодий, которые практически готовы для лесовыращивания. Это так называемые открытые площади. Часто в этих районах под лесовыращивание отводят склоны оврагов и балок и в случае значительного уклона площади, требуется ее предварительная подготовка. Существенная подготовка площади требуется при лесовосстановлении на вырубках и площадях покрытых нежелательной растительностью. Многие площади, отводимые под лесовосстановление и лесовыращивание, имеют переувлажненные почвы и требуют выполнения мелиоративных работ.

Если намечается искусственное лесовосстановление на вырубаемых площадях, то необходимо предусматривать расчистку этих площадей от кустарника, нежелательного мелколесья, остатков растительности, отходов лесозаготовок и т.д. При значительной полноте вырубленной лесосеки для обеспечения прохода тракторных агрегатов, производящих лесовосстановление (подготовку почвы, посев, посадку и т.д.), требуется выполнение частичной (полосной) или полной корчевки, а также, в зависимости от выбранной технологии создания культур на вырубках, возможно и понижение пней.

На вырубках и гарях сплошная корчевка пней требует большого труда и экономических затрат. К тому же она приводит к выносу на поверхность материнской почвы, что отрицательно сказывается на плодородии почв. Оставшиеся после извлечения пней воронки необходимо засыпать. Пни стрелеванные при корчевке к границам участков пожароопасны и являются местом развития вредителей леса. Поэтому сплошную корчевку пней проводят сравнительно редко, а чаще пни корчуют полосами различной ширины в зависимости от состояния почв и технологии ее обработки.

Удалять (корчевать) пни можно различными способами:

—вручную, применяя топоры, пилы, лопаты, ваги (при отсутствии машин или очень малых объемах работ),

—взрывным корчеванием,

—лесоводственно-биологическими (выжигание пней или оставление их до полного перегнивания),

—с помощью переносных лебедок,

—силой тяги трактора с набрасыванием присоединенного к нему каната на пень (чекера),

—корчевательными машинами.

1 МАШИНЫ ДЛЯ КОРЧЕВКИ ПНЕЙ

Значительно большие объемы площадей вырубок занимают не кустарник и мелколесье, а пни, оставшиеся в результате проведения лесосечных работ.

При искусственном лесовосстановлении сплошную раскорчевку применяют редко. В основном она применяется при подготовке площадей под лесопитомники, технические культуры и семенные плантации, а также при создании плантационных культур промышленного типа. Следует отметить отрицательные последствия сплошной раскорчевки: образование глубоких подпневых ям и обеднение почвы за счет потери значительной части гумусного горизонта. Ее применение ограничивается лесорастительными зонами и мощным гумусным горизонтом.

Поэтому в большинстве случаев при создании лесных культур на вырубках используют полосную раскорчевку.

Для корчевки пней используют корчеватели, (корчеватели-собиратели), корчевальные машины, агрегаты, машины для расчистки полос. Корчевателисобиратели, как следует из их определения, могут выполнять корчевку и сборку пней. Эти машины имеют сходную конструкцию и принцип работы. Рабочие органы, воздействующие на пень, – это массивные стальные зубья. Нижние концы их клиновидной формы отогнуты вперед по ходу агрегата. Рассмотрим их конструкции более подробно.

КОРЧЕВАЛЬНАЯ МАШИНА КМ-1

НАЗНАЧЕНИЕ. Корчевальная машина КМ-1 с гидравлическим управлением предназначена для полосной или сплошной расчистки вырубок от пней и валежника при подготовке площадей под лесные культуры.

УСТРОЙСТВО. Навесное корчевальное оборудование устанавливается впереди трактора с помощью двух специальных кронштейнов 7 (рис. 1) и состоит из следующих основных частей: рамы 4, рабочих органов 2, клыков 1, съемных отвалов 3 гидроцилиндров подъема рамы 6 и гидроцилиндров 5для

рычаги, в верхней части которых имеются проушины для присоединения гидроцилиндров 5, а в средней части отверстия подшипники оси поворота. Верхняя часть обшита стальными листами для предохранения от попадания грунта и корней на раму машины.

Отвалы 3 шарнирно установлены на раме 4 и располагаются в плане относительно друг друга под углом 90°. Отвалы сварные из листовой стали, усилены для увеличения жесткости уголками, косынками и швеллерами.

Они предназначены для раздвигания на стороны валежника и неликвидной древесины при полосной расчистке вырубок.

Гидрооборудование корчевальной машины КМ-1 состоит из двух цилиндров подъема рамы Ц2, двух цилиндров рабочих органов Ц1, фильтра сапуна Ф1 и системы маслопроводов. Привод гидроцилиндров корчевального оборудования осуществляется от гидросистемы базового трактора, выводы которой расположены на передней стенке кабины трактора. Управление корчевальным оборудованием осуществляется при помощи двух рычагов гидрораспределителя.

Гидроцилиндры Ц2 обеспечивают подъем и опускание рамы относительно трактора, а гидроцилиндры Ц1—поворот рабочих органов относительно рамы. Указанные перемещения осуществляются в вертикальной плоскости.

Подвод рабочей жидкости к подвижным элементам гидропривода осуществляются по гибким рукавам (шлангам) высокого давления, которые позволяют также компенсировать неточности взаимного расположения гидроагрегатов. В других случаях применены стальные трубопроводы.

В конструкции машины предусмотрено устройство, фиксирующее раму навесного оборудования в транспортном (верхнем) положении и используемое при длительных перегонах машины или при выходе из строя гидропровода. Фиксирующее устройство состоит из двух крюков и двух трехзвенных тяг.

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС Корчевание пней машиной КМ-1 может производиться одним из трех способов, выбор которых зависит в основном от диаметров корчуемых пней:

1. Заглублением корчующих клыков под пень с последующим их поворотом и подъемом рамы при остановке трактора (пни с диаметром 20…25 см).

2. Заглублением корчующих зубьев под пень с последующим сдвиганием пня толкающим усилием движущегося трактора с одновременным подъемом корчевального оборудования (пни с диаметром 15…20 см)

3 Сдвиганием пня толкающим усилием трактора при фиксированном положении корчевального оборудования (пни с диаметром менее 5 см).

При полосной расчистке выкорчеванные пни отвалами раздвигаются за пределы прохода трактора, при сплошной корчевке пни могут транспортироваться за пределы вырубок.

При корчевании крупных пней первым способом, тракторист на расстоянии 1,0…1,5 м от пня опускает корчевальное оборудование в рабочее положение, включением гидроцилиндров рамы в плавающее положение. При полном заглублении корчующих клыков под пень трактор останавливается, и включаются гидроцилиндры рабочих органов. При выдвижении штоков гидроцилиндров корчующие клыки поворачиваются относительно своих осей, рама при этом опирается на поверхность почвы и пень извлекается из грунта. После этого включаются гидроцилиндры рамы на подъем и трактор, начиная двигаться вперед, опрокидывает пень в сторону и отвалами отводится за пределы полосы. Если пень не удается выкорчевать с одной позиции трактора, то приходится процесс корчевания производить в несколько приемов, меняя позиции трактора, что приводит к увеличению подпневых ям, повреждению почвенного покрова и т д.

При работе на вырубках с избыточным увлажнением почвы опорная рама не выполняет своей функции, так как сильно углубляется в грунт, поэтому в этих случаях гидроцилиндры рамы не устанавливают в плавающее положение, а фиксируют в определенном положении, противовесом в процессе корчевания служит трактор.

Контрольные вопросы

1.В каких случаях возможно корчевание пней без остановки трактора ?

2.Почему корчующие клыки выполнены в виде двуплечих рычагов ?

3.Какой порядок работы гидроцилиндров при корчевке пней различными способами?

КОРЧЕВАЛЬНАЯ МАШИНА К-2А

НАЗНАЧЕНИЕ. Корчевальная машина К-2А предназначена для корчевки пней диаметром до 70 см, извлечения из грунта валунных камней массой до 6…7 т, расчистки вырубок от древесных остатков, используется при строительстве дорог, водоемов.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

УСТРОЙСТВО. Машина К-2А состоит из трактора Т-100 МГП с гидравлическим приводом и корчевального оборудования, смонтированного сзади трактора.

Основными узлами корчевального оборудования (рис. 2) является рама 4 рабочий орган 6 в виде двуплечих рычагов 5, прицепное устройство, гидромеханизм, состоящий из гидроцилиндра 11 для управления рабочим органом и двух гидроцилиндров 12 для подъема рамы.

Сварная рама трапецеидальной формы, шарнирно прикрепляется к прицепному устройству, жестко соединенному с задним мостом трактора. Она может поворачиваться на некоторый угол относительно прицепного устройства. В передней части ее обе стороны в специальных гнездах на пальцах установлены два клыка собирателя 6, а между ними на оси 7 шарнирно закреплен рабочий орган.

Рабочий орган состоит из двух подвижных двуплечих рычагов 5. Внизу он заканчивается двумя корчевальными зубьями, а вверху проушиной 10,

соединенной с головкой штока гидроцилиндра 11.

Рис. 2: Схема корчевателя К-2А:

1 - плита, 2 - стойка, 3 - ось, 4 - рама; 5 - двуплечий рычаг, 6 - клык собиратель, 7 - ось клыка-собирателя, 8 - ось двуплечих клыков, 9 и 10проушина, 11 - гидроцилиндр рабочего органа, 12 - гидроцилиндр подъема рамы

Крайние клыки жестко соединены с рамой и играют вспомогательную роль при трелевке, удерживают пень от опрокидывания, а также облегчают сбор пней в кучки и очистку площади от корневых остатков.

Гидропривод состоит из четырех насосов трактора, золотникового распределителя и трех гидравлических цилиндров. Два боковых гидроцилиндра 12 служат для подъема и опускания подъемной рамы. Средний гидроцилиндр 11 служит для поворота двуплечих рычагов рабочих органов на угол до 60°.

Впередней части трактора размещено бульдозерное оборудование Д-687,

ав кабине имеется дополнительное сидение для удобства работы тракториста в процессе корчевания пней с задним навесным оборудованием.

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС. Корчевание пней машиной К-2А производится такими же способами, как и машиной КМ-1. При корчевании очень крупных пней с диаметром 50…70 см, имеющих мощную корневую систему, сначала боковыми клыками обрывают корни, а затем корчуют. Рама при корчевании опирается на почву, благодаря чему устраняется перегрузка ходовой части трактора.

Ось клыков установлена на раме, на высоте 0,4 м, поэтому выкорчеванный пень при повороте клыков поднимается над поверхностью почвы без дополнительного подъема рамы. Выкорчеванный пень может быть доставлен на клыках к краям расчищенной площади, тогда как для машины КМ-1 это затруднено. Кроме того, машина К-2А с помощью бульдозера на передней навеске может засыпать подпневые ямы.

Контрольные вопросы

1.Какие преимущества и недостатки машины К-2А по сравнению с машиной КМ-1?

2.Какие способы корчевания наиболее эффективны?

КОРЧЕВАТЕЛЬ ДП-25 (Д-513А)

НАЗНАЧЕНИЕ. Корчеватель ДП-25 предназначен для корчевания пней диаметром до 45 см, удаления крупных камней и транспортировки их на небольшое расстояние, валки деревьев и расчистки вырубок от порубочных остатков и валежника.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА