CC BY
4УДК 631
Семенов Е.А.
магистр, направление эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов Уральский государственный лесотехнический университет (г. Екатеринбург, Россия)
Научный руководитель: Чернышев Д.О.
канд. тех. наук, доцент кафедры сервиса и эксплуатации наземного транспорта Уральский государственный лесотехнический университет (г. Екатеринбург, Россия)
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ МАШИНЫ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ТРАДИЦИОННОМ ТИПЕ ПРОЦЕССА ЛЕСОЗАГОТОВКИ
Аннотация: в работе рассмотрены специализированные машины, которые используются в лесной промышленности для заготовления и транспортировки леса. Представлены традиционные типы процесса лесозаготовки и их способы.
Ключевые слова: лесная отрасль, лесной комплекс, специализированные машины, процесс лесозаготовки, способы лесозаготовки.
Лесные ресурсы занимают одну из ключевых ниш в экономическом развитии страны. Это и обеспечение населения топливом, снабжение экологически чистым строительным материалом, а, главное - именно леса помогают очищать воздух и насыщать его необходимым кислородом.
Наш Уральский край известен, как один из богатых регионов страны, где создаются возможности для функционирования различных отраслей страны, в том числе и развития такой важной отрасли, как лесная промышленность. Данная отрасль функционирует и развивается за счёт собственных ресурсов и снабжает готовой продукцией различные регионы РФ. В нашем уральском регионе созданы и успешно работают предприятия лесного комплекса, такие как Кыштымский лесхоз, Лесхозмаш, Сиблесстрой, Юргамышский леспромхоз, Тюменьлестопром, Карпинский лесопромышленный комбинат, Коуровский лес, Ревдинский лесопромышленный комбинат, и многие другие. Каждый этап заготовки, переработки и отправки леса проходит на территории нашего края.
Для заготовления древесины в лесной отрасли используются специальные современные машины, представляющие собой многофункциональную универсальную технику [1, с. 82].
Деятельность машин лесного комплекса можно увидеть по работе автомобилей-лесовозов, которые перевозят бревна на лесопильные и деревообрабатывающие предприятия.
Чтобы понять назначение данных машин необходимо иметь представление по процессу лесозаготовительных работ.
Рассмотрим существующие способы вышеуказанных работ:
- это заготовка и трелевка леса (в процессе чего целые поваленные деревья собираются в пачки и трелевочными тракторами доставляются к специальному пункту погрузки);
- хлыстовой способ (изначально у дерева обрезаются сучья, после чего, полученные хлысты транспортируются к пункту погрузки);
- это заготовка леса сортиментами с последующей трелевкой (первоначально у поваленного дерева обрезаются сучья, далее проводят операцию по делению хлыстов на сортименты - лесоматериал разной длины, вида, распределенный на бревна, дрова, жерди и другие).
Виды работ по месту выполнения основных операций следующие: лесосечные работы, транспортировка, лесоскладские работы [2, с. 241].
Рассмотрим специализированную лесозаготовительную технику, которая справляется со всеми указанными задачами.
При первой технологической операции - валке леса, используют машину харвестер. Харвестер - машина универсал, осуществляет ряд операций, таких как: валку леса, обрезку веток и вершин деревьев, а также пакетирование древесины. Данная машина оснащена компьютеризованной системой управления, в результате которой быстро и точно измеряются параметры дерева (диаметр, длина), что, в свою очередь дает возможность раскроить его по заданным размерам. Также бортовой компьютер быстро рассчитывает оптимальные размеры будущих сортиментов, распределяя бревна по различным пачкам. При работе харвестер, за счет большого вылета стрелы, дает возможность обрабатывать, как стоящие, так и поваленные деревья, не нанося ущерб другим рядом растущим насаждениям.
Мировые лидеры производителей таких машин являются Ponsse, Komatsu, John Deere. В последнее время, укрепляет свои позиции производитель «АМКОДОР» (Беларусь). «Уралвагонзавод», на сегодняшний день, создал только одну опытную модель. Различные виды харвестреров (колесные и гусеничные) отличаются своей проходимостью при различных ландшафтных и погодных условиях (рис.1).
Рис. 1. Виды харвестеров
Машины лесовозы успешно справляются с вывозом спиленного леса.
Лесовозы - это специальные маневренные грузовики с возможностью передвижения по местности с различным рельефом, обладающие большой грузоподъемностью [3, с. 56].
На рынке РФ, в качестве современных моделей сортиментовозов, предлагается модель грузовика «Timber» - это усовершенствованный полуприцеп-лесовоз, который отличается надежностью, долговечностью и высоким качеством исполнения, мощностью до 600 л.с.
Данный грузовик способен перевозить грузы до 39 тонн, для удобства транспортировки леса оборудован особо прочными съемными стальными стойками-кониками; выдвижной лестницей для доступа к платформе; противооткатным бампером и боксами для хранения мелкого инструмента, и оборудования. Имеющаяся пневмоподвеска грузовика позволяет эксплуатировать его в тяжелых климатических условиях и бездорожью (рис.2).
Рис. 2. Лесовоз «TIMBER Sisu Auto», Россия
Также на рынке РФ представлен автомобиль сортиментовоз с гидроманипулятором Велмаш VM10L74 на шасси КамАЗ-65115 (рис.3).
Рис. 3. КамАЗ-65115 сортиментовоз
Предназначен для перевозки сортимента длиной до 6,2 м. Характеристики автомобиля: двухскатный, колесная формула 6х4, двигатель КАМАЗ 740.705-300 (Евро-5), максимальная мощность 300 л.с., максимальная скорость 80 км/ч, полная масса а/м 25200 кг, нагрузка на заднюю тележку 19000 кг, нагрузка на переднюю ось 6200 кг, масса прицепа составляет 14800 кг.
Характеристики манипулятора Велмаш VM10L74: вылет стрелы 7,4 м, грузоподъемность на максимальном вылете 1350 кг, на минимальном 3100 кг, грузовой момент 98 кНм.
Данный автомобиль может укомплектовываться разными манипуляторами.
Также в качестве лесовоза используется КамАЗ-43118 6х6 (рис.4), повышенной проходимости. Предназначен для перевозки сортимента длиной до 5,6 м. Данное транспортное средство выпускается Камским автомобильным заводом. Характеристики автомобиля: колесная формула 6х6, двигатель КАМАЗ 740.705-300 (Евро-5), максимальная мощность 300 л.с., максимальная скорость 80 км/ч, полная масса а/м 22280 кг, нагрузка на заднюю тележку 16000 кг, нагрузка на переднюю ось 6280 кг, полная масса автопоезда 34280 кг, полная масса прицепа, 12000 кг. Манипулятор Велмаш VM10L74.
Рис. 4. КамАЗ-43118 сортиментовоз, повышенной проходимости
Существующая специально сконструированная модель фронтального погрузчика, с захватами для бревен (модель L580 LogHandler от Liebherr), осуществляет погрузку при лесоскладских работах. Выпускаемая автомобилем стрела на высоту более 9,5 м незаменима при работах по погрузке и разгрузке лесовозов, а также при перевалке и высотной укладке бревен и подаче на линию
окорки и сортировки. Имеющаяся система плавного снижения скорости рабочей гидравлики дает возможность осуществлять высокоточное перемещение груза, чем повышает устойчивость и КПД машины (рис.5).
Рис.5. Погрузка древесины
Комбинированная трансмиссия с разветвлением по мощности способствует значительному снижению расхода топлива и помогает продлить срок службы шин. Масса погрузчика равна 36,65 т, длина составляет 10,5 м, высота по крыше кабины - 3,6 м. Грейфер для леса объемом 3,6 м3 может поворачиваться на 360°. Максимальная высота по шарниру грейфера - 9,01 м, а высота штабелирования - 5,8 м.
Недавно первый харвестер российского производства на гусеничном ходу «Титан» представил АО «УКБТМ» при «Уралвагонзаводе», где в качестве базы использовался экскаватор. Высокая проходимость, не обмерзающая система катков, для защиты ходовой части - направляющие для траков, гидравлический контур имеющий три гидроцилиндра позволяет одновременно выполнять ряд операций - движение машины, поворот вокруг своей оси и пиление (рис.6).
Рис. 6. Харвестер - гусеничный экскаватор ЭО-41211А «Титан»
Масса данной машины составляет 26,5 т, мощность двигателя ЯМЗ - 190 л.с., максимальный диаметр древесины для захвата - 94 см.
Рассмотрим определенные комплексы машин, исходя из технологий лесосечных работ.
Во-первых, это трех машинный комплекс из валочной машины трелевочного трактора и погрузчика. Данный комплекс обеспечивает заготовку и вывозку древесины в виде деревьев.
Во-вторых, это двухмашинный комплекс из валочно-трелевочной машины погрузчика, который также заготавливает и вывозит древесину в виде деревьев. Производительность данного комплекса ниже, чем предшествующего, так как валочно-трелевочная машина не может одновременно валить деревья и трелевать.
В-третьих, это одномашинный комплекс - валочно-трелевочная машина, выполняющая все операции основного цикла (валка, трелевка, укладка деревьев в штабель у лесовозной дороги).
Гидроманипулятор хлыстовоз занимается вывозом заготовленной древесины (рис.7).
Рис. 7. Хлыстовоз
При вывозе древесины в виде хлыстов используют несколько систем машин.
Четырехмашинный комплекс, который состоит из валочно-пакетирующей и самоходной сучкорезной машин, бесчокерного трелевочного трактора и перекидного погрузчика и последовательно выполняющего четыре технологические операции основного цикла лесосечных работ (валка и
пакетирование, очистка деревьев от сучьев (рис.8), сбор пачек, трелевка, штабелевка, погрузка хлыстов на лесовозы).
Рис. 8. Самоходная сучкорезная машина
Для транспортировки леса используются сортиментовозы, рассчитанные на перевозку груза до 120 т и имеющие мощные двигатели [4, с. 342].
В заключении хочется отметить, что процесс лесозаготовки процесс сложный и, на самом деле, нуждается в современной и надежной технике. Работа, по заготовке леса, проводимая далеко от населенных пунктов и дорог, на специально отведенных делянках, не всегда заметна для населения. Но невозможно переоценить ее важность в экономическом развитии нашей большой и развивающейся страны.
В технике по проведению лесозаготовительных работ нет случайных производителей, а есть только те, которые проверены временем и, на которых всегда можно положиться.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Барановский В.А., Некрасов Р.М. Системы машин для лесозаготовок. Учебник. — М.: Лесная промышленность, 1977. — 248 с.
2. Верхов И.Ф., Шестаковский Г.Ф., Пучков Ю.И. Машины и механизмы лесозаготовок. Учебник. — М.: Лесная промышленность, 1975. — 320 с.
3. Елепов А.А., Кулешов Л.Ф. и др. Введение в специальность ''Машины и оборудование лесного комплекса''. Елепов А.А., Кулешов Л.Ф., Моргачев А.М.,
Попова Л.И. Учебное пособие. — Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009. — 120 с.: ил.
4. Миронов Е.И., Рохленко Д.Б. и др. Машины и оборудование лесозаготовок. Миронов Е.И., Рохленко Д.Б., Беловзоров Л.Н., Матвеенко Л.С., Кулагин Ю.М. М.: Лесная промышленность, 1990. — 440 с.: ил.
Semenov E.A.
Master's degree in the field of operation of transport and technological machines and complexes Ural State Forestry Engineering University (Ekaterinburg, Russia)
Scientific advisor: Chernyshev D.O.
candidate of technical sciences, associate professor departments of service and operation of ground transport Ural State Forestry Engineering University (Ekaterinburg, Russia)
SPECIALIZED MACHINES OF THE FOREST COMPLEX WITH THE TRADITIONAL TYPE OF LOGGING PROCESS
Abstract: the paper considers specialized machines that are used in the forest industry for the manufacture and transportation of timber. The traditional types of the logging process and their methods are presented.
Keywords: forestry industry, forest complex, specialized machines, logging process, logging
methods.
