CC BY
25
2. Волков А.Д. Крупный подрост и тонкомер - резерв формирования новых насаждений // Лесное хоз-во. 1968. №12. С.33-38.
3. Казимиров Н.И., Кабанов В.В. Лесотаксационные таблицы. Петрозаводск, 1976. 32 с.
4. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М-Л.,1930. 440 с.
5. Паневин В.С., Дебков Н.М. Необходимость научных исследований в насаждениях, сформировавшихся из сохраненного подроста // Вестник Томского ГУ, Биология. 2010 №1(9). С.93-98
6. Правила заготовки древесины. Утв. Приказом Рослесхоза №474 от 03.09.2016
7. Синькевич М.П. Естественное возобновление леса на концентрированных вырубках Карелии после механизированных лесоразработок // Сборник НИР по лесному хозяйству. Л.: Лен-НИИЛХ, вып.VII. 1963. С.37-60.
8. Синькевич М.П. Производительность древостоев, возникших из подроста на сплошных вырубках Карелии //Лесное хозяйство. 1982. №6. С.19-23.
9. Синькевич С.М. Оценка эффективности сохранения подроста на сплошных вырубках // Изв. ВУЗов «Лесной журнал». 2005. №6. С.30-36.
УДК 630*0
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ДИСКРЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЫ ПОД ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ
PERSPECTIVE MACHINES FOR DISCRETE SOIL PREPARATION FOR
ARTIFICAL REFORESTATION
Цыпук А.М., Родионов А.В., Пекки Л.П.
(Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск, РФ) Tsypouk A.M., Rodionov A.V., Pekki L.P.
(PetrSU, Petrozavodsk, RF)
Рассмотрены машины Петрозаводского государственного университета (ПетрГУ): лункообразователь типа Л-2У и кочкователь типа МК-2. Машины обеспечивают механизацию подготовки почвы на нераскорчеванных вырубках.
The machines of Petrozavodsk State University (PetrSU) are presented: the hole-making machine of L-2U type and the mounder of MK-2 type. Machines provide mechanization of soil preparation on unstumped forest sites.
Ключевые слова: лесные культуры, вырубка, машины, механизация Key words: reforestation, forest sites, machines, mechanization
В России осуществляется переход от «экстенсивной модели» ведения лесного хозяйства, подразумевающей упрощенный порядок действий в лесу (только рубка спелого леса и последующее лесовосстановление) к «интенсивной модели» лесного хозяйства, предусматривающей проведение на лесных участках серии мероприятий - рубки спелого леса, лесовосстановление, рубки ухода и т. п. [1].
По опыту скандинавских стран (Финляндия, Швеция и др.), интенсивное выращивание лесов потребует значительного (в 4-6 раз) увеличения объемов работ по искусственному лесовосстановлению (посадка, посев) и уходу за выращиваемыми молодняками целевых древесных пород.
Низкая производительность традиционных технологий и машин для полосной подготовки почвы на вырубках (покровосдиратели типа ПДН-1, Bracke и проч.) в сочетании с ручной посадкой под меч Колесова или поса-
дочную трубу не позволит покрыть потребности в лесовосстановительных работах по «интенсивной модели». Следует также помнить о необходимости кратного роста объемов уходов за посадками и посевами, без которых вложения в лесные культуры считаются потерянными. Уходы в России выполняются с помощью ручных мотокусторезов; кратное увеличение уходов будет сдерживаться недостатком рабочей силы и слабой сетью дорог.
В таких условиях следует использовать машины, которые не только сократят затраты времени и труда при искусственном лесовосстановлении, но и понизят потребность в последующих уходах за лесными культурами. По оценке [2, 3], к таким машинам относятся машины для дискретной (несплошной) подготовки почвы.
Для механизации работ по обработке почвы, посеву или посадке леса на нераскорчеванных дренированных вырубках в Петрозаводском государственном университете (ПетрГУ) разработана универсальная машина на базе лесопосадочного лункообразователя типа Л-2У (рис. 1) [4].
Рисунок 1 - Лункообразователь Л-2У [5]: общий вид (слева), сменное высевающее приспособление (справа)
Назначение лункообразователя Л-2У - создание лунок глубиной до 23 см для последующей ручной посадки саженцев или укрупненных сеянцев, норма посадки которых может быть снижена до 1500-2500 шт./га. Л-2У в условиях нераскорчеванных вырубок готовит до 5000 шт. лунок в час. Производительность машины позволяет готовить лунки с избытком, поэтому на каменистых почвах часть лунок (иногда - до половины и более) пропускают.
При движении по вырубке, рычаги Л-2У с иглами попеременно поднимаются за счет привода машины и ударяются в почву под действием энергии, накопленной при подъеме пружинами, образуя лунку. При протаскивании заглубленной иглы рядом с каждой лункой образуется комок почвы, используемый для заделки корней. Если при ударе игла попадает в пустоту (в яму, канаву), угол поворота рычага Л-2У будет максимальным, а энергия удара воспринимается соответствующим амортизатором.
Лыжеобразные полозы передают вес лункообразователя на почву, обеспечивают возможность работы при плавающем положении гидронавесной системы трактора с копированием микрорельефа. Полозы обеспечивают узкополосную расчистку площади по трассам образования посадочных лунок.
Для создания лунок под посадку обычных сеянцев (глубиной до 16 см) Л-2У комплектуется дополнительными, легко заменяемыми рабочими орга-
нами (иглами). Лункообразователи Л-2У можно использовать при посадке леса сеянцами и саженцами с открытой или закрытой корневой системой.
Лункообразователь также комплектуется приспособлением для посева Л-2УС, выполняющим поверхностную обработку почвы удалением подстилки полосами шириной 30, 40 и 50 см и одновременный посев лесных семян [5].
Лункообразователь Л-2У агрегатируется с гусеничными или колесными тракторами (в т. ч. форвардерами), оборудованными задней навеской, гидромотором или механическим валом отбора мощности (ВОМ).
Применение лункообразователя Л-2У предполагает ленточное размещение культур посадку с оставлением технологических коридоров на месте бывших волоков, что облегчает уход за посадками (осветления и прочистки).
Использование Л-2У для создания посадочных мест (лунок) снижает затраты энергии по сравнению с машинами, образующими в почве непрерывную борозду (дисковые покровосдиратели и проч.) примерно в 3 раза, что обеспечивает значительную экономию топлива. Производительность ручного труда при посадке сеянцев и саженцев в лунки, созданные Л-2У, повышается не менее чем в 2,5...3 раза: норма выработки при посадке с мечом Колесова составляет 800. 900 шт. (в горных, каменистых условиях - не более 500 шт.), при посадке в готовые лунки - 1800.2800 шт. в смену [4, 5]. Посадка под лункообразователь Л-2У крупномерных сеянцев или саженцев дает возможность радикально сократить количество последующих уходов.
Для механизации работ по обработке почвы на нераскорчеванных вырубках с избыточным увлажнением в ПетрГУ разработана конструкция машины для создания прерывистых микроповышений почвы - двухрядный кочкователь типа МК-2 (рис. 2) [6].
Назначение кочкователя типа МК-2 - создание прерывистых микроповышений почвы при непрерывном движении лесокультурного агрегата на базе гусеничного или колесного трактора, оснащенного задней навесной системой, механическим ВОМ или гидромотором. Два лыжеобразных полоза при работе поддерживают МК-2 в плавающем положении гидронавесной системы трактора, что облегчает управление агрегатом и позволяет сдвигать мелкие препятствия с трассы движения. Расстояние между микроповышениями (шаг их подготовки) регулируется переключением передачи трактора.
При движении по вырубке лопастные роторы МК-2 вращаются с эффектом притормаживания, врезаясь в почву, за счет силы тяги трактора происходит вырезание микроповышения с заглублением лопасти. Ротор заглубляется
Рисунок 2 - Общий вид кочкователя МК-2 [6]
до тех пор, пока не преодолеет нижнюю крайнюю точку, далее происходит подъем лопасти ротора. Вместе с этим поднимается и переворачивается пласт почвы, который ложится на край углубления по ходу движения, с последующим его прижимом лопастью ротора. На этом формирование микроповышения заканчивается, затем в почву врезается следующая лопасть и процесс создания микроповышении с заданным шагом повторяется.
Основные преимущества кочкователя МК-2:
• по сравнению с канавокопателями плужного типа (типа ЛКН-600, ПКЛН-500А и др.) - отсутствие корчевки пней на пути движения агрегата, а также неблагоприятного избыточного осушения вырубки;
• по сравнению с машиной ОРМ-1,5 - отсутствие регулировки тормозов рабочих органов (лопастей), постоянство размеров микроповышений;
• по сравнению с культиваторами для дискретных микроповышений (моундеров) типа Bracke M25.a и Bracke M36.a - простая и надежная конструкция привода рабочих органов, надежная работа, низкая стоимость;
• по сравнению с экскаваторами с ковшом создания для дискретных микроповышений - высокая производительность, за счет непрерывного движения по вырубке, простая конструкция, низкая стоимость.
Таким образом, для механизации работ по обработке почвы, посеву или посадке леса на нераскорчеванных вырубках в «интенсивной модели» лесного хозяйства созданы отечественные научные и технические предпосылки.
В ПетрГУ разработаны комплекты конструкторской документации, позволяющие изготовить опытные партии машин для испытаний.
Дальнейшие исследования рекомендуется вести в направлениях:
- уточнения проектных параметров машин по результатам производственных испытаний опытных партий машин;
- разработки технологий рационального применения машин для восстановления леса на вырубках, с разработкой нормативной документации (технологических карт, норм выработки и проч.).
Список использованных источников
1. Концепция интенсивного использования и воспроизводства лесов. СПб.: ФБУ «СПбНИ-ИЛХ», 2015. 20 с.
2. Saksa Т. Quality of spot mounding performed by continuously advancing mounders / T. Saksa, J. Miina, H. Haatainen, K. Kärkkäinen // Silva Fennica. 2018. Vol. 52, No. 2. 13 р. URL: https://doi.org/ 10.14214/sf.9933
3. Saksa Т. Taimikonhoito - Tavoitteet, menetelmät ja kustannukset / T. Saksa, J. Miina, K. Uotila; Metsäkustannus. Jelgava: Paino Jelgava Printing House, Latvia, 2016. 128 р.
4. Цыпук А.М. Машины и технологии для восстановления леса в условиях интенсивного лесопользования / А.М. Цыпук, А.В. Родионов // Инноватика и экспертиза. Науч. тр. ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ. М.: ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ, 2017. Вып. 2 (20). С. 181-191.
5. Родионов А.В. Рекомендации по восстановлению леса на вырубках с использованием лункообразователя Л-2У / А.В. Родионов, А.И. Соколов, В.А. Харитонов и др. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2006. 52 с.
6. Цыпук А. М. Новый механический кочкователь для обработки почвы на вырубках / А. М. Цыпук, А. В. Родионов, А. А. Чечков // Леспроминформ. 2015. № 4. С. 44-46.
