CC BY
20
УДК 630*3(045)
Козлов К.В. студент магистратуры 2 курса школа «Высшая инженерная школа»
Маринин М.В. бакалавр
школа «Высшая школа энергетики, нефти и газа» научный руководитель: Рымашевский В.Л., к.техн.н.
доцент
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Российская Федерация, г. Архангельск ОСОБЕННОСТИ КАЛИБРОВКИ ХАРВЕСТЕРНОЙ ГОЛОВКИ
ФИРМЫ Р0^8Е Аннотация: Технология «харвестер-форвардер» сегодня широко применяется на лесозаготовительных предприятиях Архангельской области. В данной статье представлены результаты исследования, касающегося точности регистрации сортиментов, обработанных с помощью бортового компьютера харвестера и харвестерной головки PONSSE. Авторы сравнили компьютерные данные с результатами «пошагового» измерения ассортимента круглых лесоматериалов, полученного в ходе операции заготовки и раскряжевки образцов. Размеры и качество сортиментов оценивались в соответствии с действующими российскими стандартами. Результаты исследования обосновывают необходимость периодических корректировок компьютерного устройства харвестерной головки.
Ключевые слова: харвестер, харвестерная головка, форвардер, компьютер, валка, раскряжевка, объем.
Kozlov K.V., Master Degree Program, Higher Engineering School Marinin M. V., Bachelor, Higher School of Energetics, Oil and Gas
Rymashevskiy V.L., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Northern (Arctic) Federal University named after M. V.Lomonosov
Arkhangelsk, Russian Federation DISTINCTIVE FEATURES OF A "PONSSE" HARVESTER HEAD
ADJUSTMENT
Abstract. The "harvester-forwarder" technology is nowadays widely applied among the logging enterprises of the Arkhangelsk region. This article presents the results of a study concerning accuracy of registration of the assortments processed with the on-board computer of a "PONSSE " harvester head. The authors compared the computer data to results of a "piece-by-piece" measurement of the round wood assortments produced within the sample logging and bucking operation. The dimensions and quality of assortments were evaluated in correspondence with the actual Russian standards. The results of the study substantiate the necessity of the periodical adjustments of a harvester head computer device.
Key words: harvester, harvester head, forwarder, computer, felling, bucking, volume.
В настоящее время самой распространенной технологией разработки лесосек Архангельской области является сортиментная заготовка лесоматериалов, которая включает в себя использование многооперационных лесозаготовительных машин - харвестера и форвардера. Основной рабочий орган харвестера - харвестерная головка, которая выполняет ряд технологических операций: валка, обрезка сучьев, раскряжевка и формирование пачек сортиментов для дальнейшей транспортировки их на лесопогрузочный пункт.
На территории Архангельской области известны такие фирмы как Ponsse, Waratah, LogMax, Logset и другие, которые выпускают различные захватно-срезающие устройства, способные автоматически учитывать объем заготовки с помощью датчиков, находящихся в харвестерной головке, и преобразовывать информацию, выдавая ее на экран компьютера харвестера.
Выбор харвестерной головки зависит от множества факторов, основные из них:
• таксационные характеристики насаждений;
• вид движителя машины (гусеничный или колесный);
• финансовое состояние предприятия.
На предприятии ООО «Усть-Покшеньгский ЛПХ», на котором проводились исследования, был опыт использования харвестерной головки фирмы Logset. Со слов операторов, они сталкивались с проблемами некорректного определения длины сортимента, высокой температуры гидравлической рабочей жидкости в летнее время и с затруднениями,
связанными с обслуживанием и ремонтом головки. С учетом этого негативного опыта, предприятие перешло на использование харвестерных головок Ропше Н7. Данное захватно-срезающее устройство хорошо показало себя на сплошных рубках, имея высокую производительность. Система управления обеспечивает высокую скорость и точность выполнения операций. Это не только повышает эффективность работы, но и продлевает срок службы шины и цепи пилы. Помимо этого, к харвестерной головке прилагается калибровочная вилка с помощью которой значительно упрощается обязательный процесс калибровки харвестерной головки.
Цель калибровки - корректировка настроек учета длин и диаметров сортиментов в бортовом компьютере харвестера для того, чтобы подтвердить соответствие объемов заготовки, показанных на экране компьютера, с фактическими объемами заготовки. Информационная система способна с нормированной точностью измерить длину, диаметр и кубатуру ствола, но главная роль принадлежит оператору.
Контрольные измерения и калибровка харвестера УОЬУО БС220ВЬ с захватно-срезающим устройством РошБе Н7 (рисунок 1) проводилась в квартале № 46, вы дел ах № 15, 19, делянке № 8 Карпогорского лесничества.
Рисунок 1-Харвестерная головка РошБе Н7 Для принятия решения о необходимости калибровки захватно-срезающего устройства требуется контрольный замер. Для его выполнения необходимо обнулить данные по заготовке за смену и заготовить лесоматериалы в объеме около 10 м3. На мониторе компьютера валочной машины (рисунок 2) виден объем заготовленных лесоматериалов.
Рисунок 2- Данные по объему заготовке древесины
Сортименты складываются по одну сторону от лесозаготовительной машины с приподнятыми торцами вершин. Это делается для удобств измерений. Далее с помощью рулетки и линейки измеряется длина сортиментов, и диаметр с корой в верхнем отрезе сортимента. Сравниваются длины сортиментов с их заданной спецификацией. Сравнение необходимо для того, чтобы длины не были меньше установленных значений по спецификации и не выходили за предельные значения с учетом допуска, так как эти характеристики установлены потребителем. На основании фактически измеренных характеристик сортимента производятся расчеты объема круглых лесоматериалов по ГОСТ Р 54365-2011 «Лесоматериалы круглые. Метод измерения объема по верхнему диаметру и сбегу».
После расчета составляется акт о выполнении контрольного замера.
В ходе контрольного замера выявлено: показания компьютера составили 10,34 м3, результат фактического замера - 9,93 м3. Таким образом выявлено, что показания компьютера превышают расчетный объем заготовленной древесины на 0,41 м3.
Данное расхождение негативно сказывается на точности процедуры учета заготовленных лесоматериалов, так как учет лесопродукции на предприятии ведется на основании ежедневных сводок с компьютеров харвестеров и с помощью данных, полученных на нижнем складе по приходу поступающей древесины, которые при данной ошибке не совпадают. Названные расхождения исходных данных обосновывают необходимость калибровки харвестерных головок.
Калибровка харвестерной головки выполняется отдельно для каждой породы древесины с помощью программы «Калибровка», которая
установлена в главном меню компьютера, и с помощью мерных вилок, расположенных в кабине оператора. Измерительная вилка с рулеткой (рисунок 3) необходима для того, чтобы правильно измерить длины и диаметры сортиментов. Перед валкой необходимо выбрать ровную местность для измерения сортимента, который должен быть с малым количеством сучков и с одной вершиной, и убедиться, что аккумулятор мерных вилок заряжен. Далее необходимо зайти в программу калибровка, создать STI - файл для отсылки информации о количестве хлыстов в мерную вилку и ввести то количество хлыстов, которое было спилено для измерений.
На калибровочной вилке существуют две кнопки, одна служит для передвижения в меню, а вторая служит для подтверждения действия «ENTER».
Рисунок 3- Измерительная вилка Для того чтобы начать перекрестные измерения, необходимо закрепить конец рулетки на комлевом конце сортимента и на расстоянии 50 см сделать первый замер. Необходимо открыть мерную вилку, обхватить сортимент под углом 90 градусов и закрыть вилку с усилием. Для того, чтобы запомнить результат первого измерения необходимо нажать на кнопку «ENTER». После подтверждения замера мерная вилка издаст один звуковой сигнал. После сигнала необходимо повернуть вилку в той же точке на 90 градусов и снова закрыть вилку. Вилка издаст два звуковых сигнала, что говорит о том, что измерения в данной точке успешно выполнены.
Рисунок 4 - Перекрестные измерения После всех измерений необходимо установить вилку в кабину оператора и скопировать всю информацию с измерительной вилки в компьютер харвестера.
После калибровки необходимо выполнить повторные измерения. Валка 10 м3 древесины осуществляется на том же волоке, с обозначенной точкой отсчета (обычно кладут сортимент поперек волока), с которого необходимо начать измерения диаметров сортиментов в верхнем отрезе. Расчет объема круглых лесоматериалов производится на основании результата поштучного учета по ГОСТР 54365-2011.
Результаты поштучного учета партии сортиментов методом «конверта» представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты поштучного учета сортиментов
Диаметр, см 4,1м(Баланс) 4,3м(Пиловочник) 6,1 м(Пиловочник)
7 1 "
8 1 :
9 !—!
10 м
11 1 ■■
12 1—1
13 1 *
14 ■ ■ 1 " ■
16 1 ■ 1 ■ ■ ■
18 1 1 | ■ 1 ■
20 ■ 1 ■
22 ■ 1 ■
24 ! " ■ ■ ■ ■
26 1 ■ ■ ■
28 ■
30 ■
Итого - штук 61 19 14
Суммарный 5,089 2,597 3,516
объем
сортиментов, м3
Чтобы сравнить данные компьютера и результаты поштучного учета необходимо из пиловочного сырья отнять 10 % на кору.
Расчетный объем пиловочного сырья составит:
V = 2,597 + 3,516 = 6,11 м3
Вычитаются 10% на кору:
V = 6,113 - 10% = 5,50 м3
Весь объем измеренных сортиментов составит:
V = 5,50 + 5,089 = 10,59 м3
Результат поштучного учета показал объем заготовленных лесоматериалов, равный 10,59 м3. Данные по компьютеру - 10,45 м3. Допустимое значение, установленное предприятием, должно быть больше показания компьютера валочной машины, но разница двух значений не должно превышать 0,5 м3. В данном случае разница составляет 0,14 м3 что говорит о том, что харвестерная головка настроена правильно и готова к работе.
Даже высокоточная техника требует контроля выходных параметров, которые могут сбиваться в процессе работы из-за структурных особенностей ствола древесины, сбежистости и кривизны. Измерительная вилка упрощает калибровку харвестерной головки и позволяет с высокой точностью определить длину и диаметры сортиментов. Исходя из рекомендаций, длину необходимо проверять один раз в день, диаметр - один раз в неделю.
Исследования показали, что калибровка харвестерной головки — это необходимая и важная процедура которой нужно уделять время. Анализ результатов, полученных в ходе поштучного учета и калибровки харвестера показал, что с определенной периодичностью необходимо производить калибровку харвестерной головки для получения более точных данных по заготовке.
Использованные источники:
1. Азаренок В.А., Герц Э.Ф., Залесов С.В., Мехренцов А.В. Сортиментная заготовка древесины: учеб. пособие / В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, С.В. Залесов, А.В. Мехренцов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015-140с.
2. Подготовка специалистов для лесозаготовительной промышленности /Материалы лесного форума 2013.
3. Базаров С.М. Системный анализ работы комплексов механизмов и машин заготовки круглого леса на лесосеке / С.М Базаров, Ю.И. Беленький, А.В. Кожемякин. - СПб.: СПбГЛТА, 2010. - 86с.
4. Системы для харвестеров [Электронный ресурс] сайт. - URL: https://www.ponsse.com/ru (дата обращения 15.01.19)
5. ГОСТ Р 54365-2011 «Лесоматериалы круглые. Метод измерения объема по верхнему диаметру и сбегу» [Электронный ресурс] сайт. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200086148 (дата обращения 15.01.19)
УДК 630*3(045)
Козлов К.В. студент магистратуры 2 курса школа «Высшая инженерная школа»
Маринин М.В. бакалавр
школа «Высшая школа энергетики, нефти и газа» научный руководитель: Главатских Н.С., к.техн.н.
доцент
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова Российская Федерация, г. Архангельск РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ВЫХОДА СОРТИМЕНТОВ ПРИ ХАРВЕСТЕРНОЙ ЗАГОТОВКЕ Аннотация: В связи с широким использованием комплекса машин «харвестер-форвардер» для лесозаготовки в Архангельской области, необходимо производить оценку объема заготовленных лесоматериалов. В данной статье представлены результаты исследования длин сортиментов выпиливаемых харвестером. Авторами был произведен анализ длин, полученных в результате раскряжевки с помощью автоматической системы харвестера. Длины полученных сортиментов сравнивались с нормативно-технической документацией предприятия.
Ключевые слова: харвестер, хлыст, сортименты, спецификация на сортименты.
Kozlov K.V., Master Degree Program, Higher Engineering School Marinin M.V., Bachelor, Higher School of Energetics, Oil and Gas Glavatskikh N.S., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Northern (Arctic) Federal University named after M. V.Lomonosov
Arkhangelsk, Russian Federation HARVESTER LOGGING: IMPROVEMENT OF THE ASSORTMENTS YIELD Abstract: Wide application of the "harvester-forwarder" logging technology in the Arkhangelsk region brings forth a problem of the assortments yield registration accuracy. This paper presents the results of the study of the assortments lengths after a harvester head bucking. The authors conducted comparison between the lengths fixed be the means of a harvester computer system and the corresponding data obtained after item-by-item measurements in
