лесосечные работы

Рис. 4.26 – Компоновка моделей лесозаготовительных машин компании Timber Pro

Колесные машины: а – валочно-трелевочная машина с зажимным коником; б – ва- лочно-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости; в – валочно-раскряжевочная машина; г – трелевочная машина с зажимным коником; д – валочно-раскряжевочная машина с транспортировкой сортиментов; ж – транспортировочная машина длинномерных сортиментов; з – транспортировочная машина короткомерных сортиментов; е – экскаваторно-лесозаготовительная машина; и – трелевочная машина арочного типа; к –трелевоч-ная машина с тросо-чокерным оборудованием.

Гусеничные машины: л и м – валочно-раскряжевочные машины; н – валочно-раскря- жевочная машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости; о – валоч- но-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости; п – валочно-пакетирующая машина с выравниванием кабины в горизонтальной плоскости и удлиненной хвостовой частью.

Компоновки колесных моделей машин приведены на рисунке 4.26. Модели машин компании Timber Pro имеют следующие назначения:

•валка и пакетировка деревьев;

•валка деревьев и очистка их от сучьев, пакетирование хлыстов;

•валка деревьев и очистка их от сучьев, раскряжевка стволов и укладка сортиментов в пакеты;

•валка деревьев с их погрузкой и трелевкой;

•валка деревьев и очистка их от сучьев, раскряжевка, погрузка и транспортировка сортиментов;

•подбор сортиментов, их погрузка с дальнейшей транспортировкой и разгрузкой;

•трелевка деревьев и хлыстов в полупогруженном положении;

•подбор и погрузка деревьев и хлыстов с дальнейшей транспортировкой полностью погруженном положении и разгрузкой.

Масса машин гусеничного и колесного исполнения находится в диапазоне 21,5…25,0 т. Мощность двигателя составляет 165…220 кВт. На всех машинах установлена механико-гидростатическая трансмиссия с двухскоростной коробкой. Трансмиссия колесных машин обеспечивает скорость движения 0,0…20,0 км/ч. При этом они имеют равнозначную скорость вперед и назад. Имея такой потенциал, модели всех типов машин уверенно работают в любых по сложности почвенных и рельефных условиях, а также в крупномерных древостоях . Максимальный радиус поворота 8-и колесной модели не превышает 12 м. Дорожный просвет у всех машин составляет 580…710 мм.

191

Рис. 4.27 – Погрузочно-транспортная машина компании Timber Pro на болотоходных шинах для вывозки хлыстов

Рис. 4.28 – Трелевочная машина с зажимным коником компании Timber Pro на сдвоенных колесах

Основная база машины (рама и шасси + блок из кабины, двигателя и манипулятора) являются удачным конструктивным решением для повышенной универсальности ее применения. Имея набор технологического оборудования, потребитель может комплектовать с ним базовую машину, создавая модель требуемого назначения для выполнения конкретного вида работ (рис. 4.27 и 4.28).

Пределы выравнивания кабины в горизонтальном положении составляют: вперед – 27º, назад – 7º и в сторону – 20º. Это улучшает условия работы оператора и способствует повышению устойчивости машины на уклонах до 30º, благодаря смещению центра тяжести в направлении

192

склона. Данной системой могут оборудоваться практически все модели машин Timber Pro.

Стрела манипулятора работает на 360º вокруг машины. Она вращается вместе с кабиной, которая дает возможность оператору всегда быть лицом к рабочей зоне. Конструкция стрелы предусматривает размещение опоры ее рукояти далеко позади центра вращения платформы. В таком положении стрела является противовесом. Она дополняет устойчивость машины.

В зависимости от породы и диаметра заготавливаемых деревьев предлагаются для выборочной или сплошной рубки стрелы манипуляторов различной длины и грузоподъемности. Стрелы устанавливаются длиной от 7,62 до 9,45 м. Значительный вес базовой машины, особая конфигурация стрелы и другие особенности машины позволяют устанавливать на ней харвестерные головки диаметром валки до 850 мм.

При работе на местности с почвами низкой несущей способности предлагаются для колесных машин двойные или расширенные колеса до 1600 мм. При необходимости на колеса устанавливаются цепи и гусеницы.

Все модели машин оборудованы бортовым компьютером, с помощью которого оператор может провести диагностику всех систем. Электронная память содержит полный каталог запасных частей, техническую документацию и необходимые программы управления и измерений.

4.6. Эффективность применения лесных машин

Каждая машина для лесозаготовок имеет определенные границы эффективного использования. Основное влияние на эффективность использования технических средств оказывает их стоимость, годовая загрузка, производительность и эксплуатационные затраты. Так, опыт использования тракторной техники на рубках ухода за лесом в ряде европейских стран поставил под сомнение высокую эффективность применения специальных колесных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой, колесами одинакового диаметра и широкопрофильными шинами низкого давления[35]. Доказано, что соотношение цен сельскохозяйственного трактора – трелевщика – форвардера может быть выражено как 1:3:5. В Скандинавии нашло распространение создание погрузочно-транс- портных агрегатов в составе КСХТ и прицеп, оборудованный гидроманипулятором. Соотношение цен агрегат – трелевщик – форвардер составляет 2:3:5.

Учитывая возможность расширения предложений подержанной техники из-за рубежа, российские ученые попытались ответить, в какой мере данная техника может конкурировать с продукцией производителей

193

постсоветского пространства на внутреннем рынке России[36]. Срок службы колесных машин, производимых на постсоветском пространстве, составляет 8…10 лет. Большинство реализуемых тракторов за рубежом имеет возраст 10…25 лет. Значительное превышение сроков эксплуатации зарубежных тракторов по сравнению с принятыми в нашей стране (ЛТЗ-55, МТЗ-82, Т-150К, и др.) объясняется их существенно меньшей загрузкой. Она составляет в среднем 300 моточасов в год. Поэтому наработка данной техники не превышает 8 тыс. моточасов.

Цена зарубежных сельскохозяйственных тракторов мощностью 55…75 кВт, имеющих такую наработку, сопоставима с ценой аналогичных по мощности новых тракторов ПО Минский тракторный завод, однако данные показывают, что безотказность подержанной зарубежной техники даже в первые два года вряд ли будет выше, чем нового отечественного трактора при значительно больших затратах на устранения каждого отказа. Резкое нарастание интенсивности и усложнения отказов зарубежных тракторов после наработки 6…8 тыс. моточасов и необходимость проведения сложных ремонтов или замены основных агрегатов и узлов сделает их дальнейшую эксплуатацию экономически неэффективной.

Мнение ученых нашло практическое подтверждение в формировании тракторного парка прибалтийских стран, где количество колесных тракторов западноевропейского производства менее 5%. В тоже время их парк на 35,6% состоит из тракторов ПО МТЗ. Главная привлекательность тракторов МТЗ-82 заключается в их невысокой цене, надежности в работе и возможности устранения неполадок самими механизаторами.

Для северо-американских предприятий с большим объемом заготовки леса предлагается комплекс машин компании Timber Pro, состоящий из харвестера и форвардера (рисунок 4.26, в и ж). Его производительность составляет более 7000 м3 древесины в месяц при 2-х сменной работе. В тоже время для средних объемов заготовки предлагаются машины повышенной многофункциональности “COMBO”. Это харвестер- но-форвардерные машины (рис. 4.26,д) или машины валочнотрелевочные (рис. 4.26, а). Производительность машин “COMBO” достигает 4500 м3 в месяц при 2-х сменной работе.

Решая производственные программы, предприятие всегда стремится достичь эффекта в кратчайшие сроки при максимальной выгоде. Для этого необходимо иметь четкие представления о технико-экономическом потенциале имеющихся в наличие технических средств. Главным критерием здесь является производительность машин при выполнении конкретных видов работ в конкретных производственных условиях. Рассмотрим это подробнее на примере заготовки сортиментов в средней

194

тайге европейской части России с применением машин среднего класса харвестера и форвардера компании John Deere.

Рис. 4.29 – Зависимость сменной производительности харвестера П от изменения объема ствола V

На рисунках 4.29 и 4.30 представлены кривые изменения сменной производительности при сплошной и выборочной рубке леса харвестера в зависимости от изменения объема ствола и форвардера в зависимости от изменения расстояния трелевки. Полученные сведения дают возможность установить, какую будут иметь занятость по времени данные технические средства. В нашем случае при заготовке леса в древостое со средним объемом ствола 0,35 м3 производительность харвестера составит на выборочной рубке – 120,4, и на сплошной – 147,0 м3 в смену. Из анализа зависимостей Nсм = f(L) на рис. 4.31 видно, что данный объем сортиментов форвардер может вывезти в течение одной смены только при расстоянии трелевки не более 100 м. При вывозке этого объема потребуется две смены при расстоянии на сплошной рубке около 650 м и выборочной – около 800 м. При трелевке на более дальнее расстояние потребуется дополнительный форвардер. Из сказанного следует вывод о необходимости разработки четкой стратегии выполнения производственной программы,исходя из наличия технических средств и согласованности их по производительности.

195

Рис. 4.30 – Зависимость сменной производительности форвардера П от изменения расстояния трелевки L

Рис. 4.31 – Зависимость количества смен вывозки сортиментов форвардером Nсм от изменения расстояния трелевки L при заготовке древесины харвестером

Сменная выработка харвестера: на выборочной рубке – 120,4 м3, на сплошной – 147,0 м3 .

4.7. Особенности сервисного обслуживания зарубежной лесозаготовительной техники в условиях России

В скандинавских странах при работе многооперационной лесной техники типа харвестер и форвардер обязательно присутствуют передвижные сервисные мастерские с необходимыми атрибутами для их сервисного обслуживания. В России существует иная схема сервисного обслуживания зарубежной техники. Эта схема на примере дилерского центра фирмы John Deere приведена на рис.4.32.

Дилерский центр фирмы John Deere со всеми атрибутами (складом запасных частей, эксплуатационных материалов и различными службами) находится в Санкт Петербурге. Этот центр возглавляет директор.

196

Рис.4.32. Структура дилерского центра и управления сервисным обслуживанием зарубежной лесной техники фирмы John Deere

Из данной схемы следует, что в обязанности директора входит общее руководство и работа по вопросам продажи техники. Технический директор руководит сервисным обслуживанием, службами по продаже запасных частей и подготовки кадров. Сервисные механики занимаются гарантийным и послегарантийным обслуживанием и ремонтом техники с выездом к месту расположения машин (в лесные хозяйства и на делянки), а также ремонтом узлов и агрегатов в сервисной мастерской дилерского центра.

При поставке техники компания John Deere предоставляет гарантию 2000 моточасов на все узлы и агрегаты. В период гарантии выезд механиков, техническое обслуживание и ремонт производятся бесплатно. В случае отказа, какого либо узла или агрегата в период действия гарантии, эти детали заменяются механиками за счет завода изготовителя. Если при замене деталей выясняется,что они вышли из строя вследствие неправильной эксплуатации, применения смазочных материалов не рекомендованных заводом изготовителем, то замена деталей осуществляется за счет владельца техники.

После окончания срока гарантии машины (свыше 2000 моточасов) техническое обслуживание становится платным. Начиная с этого периода, заключается договор на техническое обслуживание. Благодаря действию этого договора с помощью регулярных технических процедур мож-

197

но избежать простоев связанных с поломками, и постоянно поддерживать машины в рабочем состоянии. Через сервисную службу механиков набирается определенная статистика по отказам оборудования. Эти данные сообщаются на завод изготовитель и он, в свою очередь, вносит коррективы в технологическом процессе изготовления определенных узлов и деталей. То есть, появляется обратная связь с сотрудниками по эксплуатации техники и предприятием изготовителем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

•Фирмы-производители колесных лесозаготовительных машин (КЛЗМ).

•Основные преимущества КЛЗМ по сравнению с гусеничными машинами.

•Дайте краткую характеристику основных агрегатов КЛЗМ (двигателя, трансмиссии, ходовой системы, механизмов управления), гидросистемы и эргономических показателей.

•Назначение и компоновка колесных харвестерных машин (КХМ).

•Назовите четыре варианта компоновки КХМ.

•Классификация КХМ

•Назначение и компоновка колесных форвардерных машим (КФМ).

•Классификация КФМ по массе, мощности двигателя и грузоподъемности.

•Какие конструктивные решения повышают производительность КФМ?

•Колесные трелевочные машины (КТМ): назначение и классификация.

•Компоновка и принцип работы харвардеров.

•Компоновка колесных узкозахватных ВПМ фронтального типа.

•Компоновка лесных машин на базе с/х тракторов.

•Компоновка и принцип работы процессоров.

•Компоновки колесных дистанционно управляемых лесных машин.

•Малогабаритные лесные машины в лесозаготовительном процессе. Особенности гусеничных лесозаготовительных машин (ГЛЗМ).

•Особенности компоновки гусеничных машин высокой проходимости.

•Особенности конструкции ГЛЗМ экскаваторной компоновки.

•Особенности компоновки ГЛЗМ на базе промышленных тракторов.

•Особенности компоновки и принцип работы шагающих харвестерных машин.

•Конструктивные особенности лесосечных машин последнего поколения компании TimberPro.

•Основные критерии оценки эффективности работы многооперационных лесных машин.

198

199

5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СХЕМЫ РАЗРАБОТКИ ЛЕСОСЕК ПРИ СПЛОШНЫХ И ВЫБОРОЧНЫХ РУБКАХ

При применении различных технологий могут быть использованы разные схемы разработки лесосек. Технологическую схему разработки лесосеки следует рассматривать как взаимосвязь следующих элементов: схемы размещения волоков, схему движения машин (при машинном способе работ), схему разработки пасек и лент, комлевой или вершинной направленностью процесса трелевки, местом расположения на автодороге (в центре или с края делянки) погрузочного пункта или верхнего склада.

На выбор схемы оказывают влияние принятый технологический процесс, система лесосечных машин, способ трелевки и тип применяемой трелёвочной машины, размеры лесосек и вид рубки, рельеф местности и несущая способность грунтов и др.

Основным технологическим элементом при разработке лесосек является пасека. В зависимости от ширины пасеки (расстояния между центрами соседних пасечных волоков) различают технологии освоения лесосек: широкопасечные (более 50 м), среднепасечные (26…50 м), узкопасечные (10…25 м); беспасечные.

До начала разработки лесосек специальной или лесозаготовительной бригадой проводятся все предусмотренные подготовительные работы в соответствии с технологической картой на разработку лесосеки.

Лесосека, примыкающая к лесовозной дороге, при необходимости разбивается на делянки. Лесозаготовительные бригады, занятые на основных работах, в первую очередь разрубают зону безопасности, а затем осваивают лесосеку соответствующей технологии по этапам разработки элементов лесосеки (прокладки волоков, разработки пасек, лент и др.), а также заключительные работы, в т.ч. операций по очистке мест рубок. Технология выполнения основных операций зависят от способа разработки лесосеки.

Заключительные работы, в т.ч. очистка мест рубок и обеспечение условий лесовосстановления, осуществляются, как правило, в процессе выполнения основных технологических операций с доочисткой (завершением) по окончанию разработки лесосеки в бесснежный период.

В зависимости от конкретных особенностей лесосек и рекомендуемых для них видов рубок применяют различные технологии лесосечных работ, обеспечивающие реализацию рубок в соответствующих условиях.

200