Класификация лесосечных машин и механизмов по виду выполняемых операций Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ПО ВИДУ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ОПЕРАЦИЙ

М.В. ПОЛУКАРОВ, асп. каф. автоматизации производственных процессов УГЛТУ,

Ф.Г БЕЛЯНКОВ, асп. каф. автоматизации производственных процессов УГЛТУ,

А.В. МЕХРЕНЦЕВ, Мин-во пром-ти, энергетики и науки Свердловской обл., канд. техн. наук

Вопросами классификации лесосечных машин и механизмов занимались многие авторы [1, 2]. Классификация производилась по технологическому назначению, принципу действия, мобильности, компоновке технологического оборудования и технологии разработки лесосек.

Цель созданной классификации - систематизация оборудования для лесосечных работ (машин и механизмов) по виду выполняемых операций.

Как известно, все операции лесосечных работ подразделяются на технологические, в результате выполнения которых изменяются формы и размеры предмета труда (рис. 1), и переместительные, в результате выполнения которых изменяется место расположения предмета труда (рис. 2) [1].

В настоящее время общепринятая классификация лесосечных машин по выполняемым операциям не иллюстрирует полные возможности той или иной машины, того или иного механизма. Так, например, исходя из названия «валочно-трелевочная машина» нельзя сказать, что эта машина может выполнять только валку деревьев и их последующую трелевку. Технологические возможности этой машины значительно шире. В зависимости от задач технологического процесса с использованием данной машины могут выполняться операции пакетирования, сортировки и пр.

Предлагаемая классификация лесосечных машин и механизмов по выполняемым

операциям позволяет синтезировать технологические процессы с учетом всех возможностей машин (рис. 3). Она может служить основой для детального проектирования технологического процесса, т.к. имеет ряд преимуществ перед вышеперечисленными:

- отображает дополнительные возможности того или иного механизма или машины для лесосечных работ;

- охватывает весь спектр выполняемых операций (как технологических, так и переместительных), соотнесенных с типами машин и механизмов;

- позволяет минимизировать затраты за счет исключения дублирования операций и уменьшить долю непроизводственных транспортных операций, т.е. оптимизировать перемещение объекта труда при валке, обрезке сучьев, раскряжевке и трелевке;

- позволяет обеспечить протекание технологического процесса с заданным уровнем интенсивности;

- позволяет определить время выполнения операции, ее очередность и место на лесосеке;

- позволяет осуществить полную загрузку всех систем и элементов технологического процесса;

- позволяет решать задачи синтеза системы машин исходя из конкретных природно-производственных условий по критерию обеспечения сохранности компонентов леса (древостоя, оставленного на доращивание, подроста и почвы).

Рис. 1. Технологические операции

ЛЕСНОН ВЕСТНИК 8/2007

133

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 2. Переместительные операции

Из вышеперечисленных преимуществ наиболее существенными элементами являются конкретные природно-производственные условия по критерию сохранности компонентов леса. Они включают следующие факторы, представленные на схеме (рис. 4).

Расположение как выполняемых операций, так и машин и механизмов выполнено в алфавитном порядке. Однако не стоит рассматривать такую последовательность операций как порядок их выполнения, так как они могут выполняться в различной последовательности, а их необходимость, в свою очередь, будет определяться технологическим процессом. Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Выполнение той или иной операции ограничено конструкцией технологического оборудования.

2. Состав технологического оборудования определяется параметрами машины, которые, в свою очередь, не должны выходить за рамки лесоводственных требований к технологическому процессу, с одной стороны, и обеспечивать высокую рентабельность лесозаготовок, с другой стороны. Вместе с тем, помимо этих двух составляющих имеют место природно-производс-

твенные факторы, например колебание температуры в зимнее время, которое приводит к изменению степени несущей способности грунта, а это, в свою очередь, негативно отражается как на почве (сильное перемешивание напочвенного покрова), так и на корневой системе деревьев (нарушение питания деревьев).

3. Рациональная схема взаимодействия технологического оборудования и предмета труда (дерева) достигается за счет использования современных автоматизированных устройств не только в машинах и механизмах, но и при их производстве.

Вышеперечисленные преимущест-

ва классификации с учетом всех природнопроизводственных условий позволят создать технологический процесс со сравнительно высокой интенсивностью и низкой удельной энергоемкостью и, как следствие этого, низкой себестоимостью заготовки 1 м3 леса.

В завершение следует отметить, что данная классификация может быть адаптирована при создании новых машин и механизмов для лесосечных работ, в свою очередь вызванных необходимостью максимализации степени сохранности компонентов леса, а также качеством продуктов леса.

134

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Выполняемые операции

Машины и механизмы

БП:

БП Сц*

БП Ув

ВПМ

ВПгМ

ВРуТМ

ВСПМ

ВСРТМ

ВСРМ

ВСТМ

ВТМ:

ВТМ ТТт

ВТМ ВМ

ВМ

КТУ

ЛУ

МСбС:

МСбС ГбТп

МСбС МпТп

МСбС МпТпПУс

ПгМ

РуТМ

РуМ

СМ

СРМ:

СРМ ТТт

СРМ СМ

ТТт:

ТТт I

ТТт II

Рис. 3. Классификация лесосечных машин и механизмов по виду выполняемых операций

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

135

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Природно-производственные условия

П

I

I

Природно-климатические:

Осадки

Период сокодвижения в дереве и период покоя

Почвенно-грунтовые условия

Рельеф местности

Сезон лесозаготовок

Скорость и направление ветра

Т аксационные:

Группа леса

Количество подроста

Ликвидный запас

Полнота насаждения

Процент вырубки

Состав вырубаемого насаждения

Средний запас на 1 га

Средний объём хлыста

Эксплуатационная площадь

Технологические (на лесосеке):

Вид трелюемой древесины

Густота первичной транспортной сети

Квалификация и технологическая дисциплина исполнителей

Место и способ формирования транспортного пакета

Объём трелюемой пачки

Расстояние трелёвки и подтрелёвки

Способ рубки

Технологические (на лесозаготовительном предприятии):

Возможности лесозаготовительного предприятия по переработке

древесного сырья

Наличие областей сбыта соответствующей продукции Номенклатура продукции и др.

Рис. 4. Природно-производственные условия

136

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007