CC BY
154
ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ
[Russian Federation . Laws . Forest Code of the Russian Federation [fed.zakon : 11/08/06 adopted by the State Duma . Federation Council approved 24.11.06 , the Federal Law № 201 -F3 , the Ministry of Justice 04/12/06 Fs ]]. Moscow. Marketing, 2007. 25 p.
6. Matrosov A.V Obosnovaniye sistemy lesosechnykh mashin dlya sortimentnogo metotoda lesozagotovok (naprimere predpriyatiy Tsentralnogo federalnogo okruga RF), diss... kand. tekhn.nauk [Justification of logging machines metotoda CTL logging (on the example of the Central Federal District )]. MSFU. Moscow. 2008. 22 p.
7. Pravila zagotovki drevesiny: Utv. prikazom Rosleskhoza ot 01.08.2011 g. № 337 [Terms timber : Approved . Order of Rosleskhoz from 01.08.2011 № 337].
8. Yaroshenko A.Yu. Ot sploshnykh rubok k vyborochny [From clearcutting to selective]. LesPromInform № 3(85). SPb.: Lesprominform, 2012. pp. 18-21.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЩЕПЫ НА ЛЕСОСЕКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ
С.П. КАРПАЧЕВ, проф. каф. транспорта лесаМГУЛ, д-р техн. наук,
Е.Н. ЩЕРБАКОВ, доц. каф. древесиноведения МГУЛ, канд. техн. наук,
Д.В. ШМЫРЕВ, асп. каф. транспорта леса МгУЛ
karpachev@mgul.ac.ru, scherbakov@mgul.ac.ru, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ
В статье приводятся технологические схемы производства щепы на лесосеке в мягких контейнерах
Ключевые слова: лесосечные отходы, щепа, мягкие контейнеры.
В настоящей статье предлагаются некоторые технологические схемы производства щепы на лесосеке, предусматривающие использование мягких контейнеров общего назначения для хранения и транспортировки получаемой щепы. Некоторые подобные технологии уже рассматривались авторами ранее [2, 3].
Применение мягких контейнеров имеет целый ряд преимуществ: повышение производительности оборудования, улучшенная логистика, возможность применения водного транспорта и др.
Существенным ограничением применения предлагаемых технологий может явиться возникновение вынужденных простоев и снижение производительности руби-тельной машины вследствие ограниченного объема мягких контейнеров, необходимости затрат времени на их установку, упаковку и замену.
С целью снижения вынужденных простоев рубительной машины авторами статьи предлагается использование бункера-дозатора, установленного между подающим устройством и контейнером. Данный бункер
должен обеспечить непрерывную работу ру-бительной машины во время загрузки и упаковки контейнеров. Для упаковки каждого контейнера после заполнения дозатор бункера перекрывает подачу щепы на время упаковки и установки нового контейнера. В это время щепа накапливается в бункере. После установки нового контейнера под загрузку дозатор открывают, ссыпая щепу в контейнер, и цикл загрузки повторяется.
Рис. 1. Зависимость производительности технологического узла от объема бункера
70
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ
Рис. 2. Общий вид устройства для производства щепы
Рис. 3. Работа мобильной рубительной машины со сброской контейнеров на лесосеке
Предварительные исследования на математических моделях работы бункера-дозатора [6, 10] позволили установить зависимость производительности данного технологического узла от объема бункера.
По результатам экспериментов были построены кривые зависимости производительности технологического узла от объема бункера (рис. 1). Анализ полученной зависимости показал, что на производительность рубительной машины влияют объем бункера, среднее время цикла на установку контейнера под загрузку и среднее время цикла переработки древесины на щепу. С увеличением объема бункера производительность руби-тельной машины стремится к максимальной (теоретически возможная производительность рубительной машины - пунктирная ли-
ния на графиках).
Как видно из графика на рис. 1, постоянную загрузку рубительной машины может обеспечить бункер объемом не менее 4 м3 при минимально необходимом времени для упаковки загруженного контейнера объемом 10 м3 , равном 1 мин. При увеличении затрат времени на упаковку объем бункера должен быть еще большим. Применение на практике бункеров и контейнеров таких размеров выглядит нецелесообразным из-за их громоздкости и высокой стоимости.
С целью повышения производительности рубительной машины с использованием бункера-дозатора и контейнеров приемлемых размеров предлагается снабдить рубительную машину специальным устройством - прицепом, на котором размещается бункер-дозатор
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 2-S/2014
71
ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ
Рис. 4. Работа мобильной рубительной машины на лесосеке со сбросом контейнеров на погрузочной площадке
Сбор древесины и транспортировка по лесосеке до места переработки
Рис. 5. Работа рубительной машины с заполнением контейнеров щепой и укладкой их на погрузочном пункте
и два или более контейнеров под загрузку. Контейнеры размещаются на площадках устройства с возможностью их наклона, что позволяет сбрасывать упакованные контейнеры на поверхность участка самосбросом. Бункер
выполнен с возможностью его перемещения вдоль контейнеров и снабжен гибким трубопроводом с дозатором.
Общий вид устройства представлен на
рис. 2.
72
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ
Предлагаемое устройство должно свести к минимуму простои рубительной машины во время заполнения контейнеров щепой.
На лесосеке возможны для применения несколько вариантов технологических схем производства щепы рубительной машиной, оснащенной предлагаемым устройством. В основном эти технологии сводятся к трем.
1. Работа мобильной рубительной машины со сброской контейнеров на
лесосеке (рис. 3)
Мобильная рубительная машина движется по волоку и манипулятором с захватом осуществляет подбор лесосечных отходов (или целых деревьев) и подает их к рубитель-ному устройству. Полученная щепа подается в контейнер через бункер, который расположен на прицепе рубительной машины. После заполнения одного из контейнеров дозатор перекрывает поступление щепы в него и трубопровод от дозатора переводится к загрузочной горловине следующего порожнего контейнера. После этого дозатор открывается, и щепа, накопленная в бункере за этот промежуток времени, ссыпается в порожний контейнер. Пока порожний контейнер продолжает загружаться щепой, уже заполненный контейнер упаковывают, выгружают из прицепа и оставляют рядом с волоком. Мобильная рубительная машина в это время продолжает работать. На место выгруженного контейнера устанавливают порожний контейнер, и цикл загрузки повторяется.
Выгруженные контейнеры со щепой с помощью подборщика-транспортировщика собираются и транспортируются к погрузочной площадке, где они складируются. Затем автопоезд с манипулятором на погрузочной площадке производит погрузку контейнеров и вывоз их к потребителю.
2. работа мобильной рубительной машины на лесосеке со сброской
контейнеров на погрузочной площадке (рис. 4)
Эта технология отличается от предыдущей тем, что контейнеры заполняют щепой
и накапливают на самом устройстве-прицепе. После заполнения всех контейнеров щепой они доставляются вместе с мобильной руби-тельной машиной к погрузочной площадке и там выгружаются.
3. работа рубительной машины на
погрузочной площадке (рис. 5)
Особенность этой технологии заключается в том, что рубительная машина работает непосредственно на погрузочной площадке, а лесосечные отходы (или целые деревья) предварительно собирают с лесосеки и свозят в штабеля (кучи) к месту работы рубительной машины.
Результаты предварительного анализа приведенных технологических схем производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров позволяют сделать следующие выводы:
1. Применение на загрузке щепы в контейнер бункера-дозатора обеспечивает постоянную загрузку рубительной машины, но объем бункера должен быть достаточно большим (от 4 м3).
2. Рассмотренный в данной статье усовершенствованный способ загрузки щепы в контейнер с использованием специального прицепа должен свести к минимуму объем бункера-дозатора.
3. Предложены три технологические схемы, в которых используется усовершенствованный способ производства щепы на лесосеке с использованием мягких контейнеров.
Библиографический список
1. Карпачев, С.П. Некоторые вопросы технологии освоения биоресурсов из леса для нужд биоэнергетики / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, И.Д. Грачев // Лесопромышленник. 2009. - № 49. -С. 23.
2. Карпачев, С.П. Некоторые вопросы освоения биоресурсов из леса для нужд биоэнергетики / С.П. Карпачев, Е.Н.Щербаков, А.Н. Комяков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - № 4 (73) - 2010. -С. 107-111.
3. Карпачев, С.П. Проблемы развития биоэнергетики на основе древесного сырья в России / С.П. Карпачев, Е.Н.Щербаков, Г.Е. Приоров // Лесопромышленник. - Февраль-март 1 (49) - 2009.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
73
ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ
4. Карпачев, С.П. Производство дров для жилищнокоммунального хозяйства лесных поселков и городов / С.П. Карпачев, Е.Н.Щербаков, Г.Е. Приоров // Лесопромышленник. - Апрель-июнь 2 (54) - 2010.
5. Карпачев, С.П. Некоторые вопросы технологии освоения и водного транспорта биоресурсов из леса для биоэнергетики // Ученые записки РГСУ /Экологическая безопасность и природопользование. - № 5 - 2009. - С. 130-138.
6. Карпачев, С.П. Моделирование логистических систем лесных материалопотоков / С.П. Карпачев, В.В. Лозовецкий, Е.Н. Щербаков // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. - РАН ВИНИТИ - 2011. - № 8. - С. 16-20.
7. Карпачев, С.П. Проблемы развития биоэнергетики на основе древесного сырья в России / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, А.Н. Комяков, А.Н. Слинчен-ков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - № 4 (73)
- 2010. - С. 70-74.
8. Комяков, А.Н. Применение большегрузных плавучих контейнеров для нужд биоэнергетики / А.Н. Комяков, С.П. Карпачев // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - № 4 (73) - 2010. - С. 104-107.
9. Карпачев, С.П. Моделирование технологических процессов освоения древесины на ложе водохранилищ / С.П. Карпачев, Е.Н. Щербаков, Е.В. Солдатова // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - № 1
- 2013. - С. 56-61.
TECHNOLOGICAL SCHEME OF CHIP PRODUCTION IN THE CUTTING AREA IN SOFT CONTAINERS
Karpachev S.P. (MSFU), Sherbakov E.N. (MSFU), Shmyrev D.V. (MSFU)
karpachev@mgul.ac.ru, scherbakov@mgul.ac.ru
Moscow State Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moscow region, Russia
Presents technological scheme for production of wood chips on the felling in soft containers
Keywords: wood chips, forest residuals, technological process
References
1. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Grachev I.D. Nekotoryye voprosy tekhnologii osvoyeniya bioresursov iz lesa dlya nuzhd bioenergetiki [Some issues of technology development of forest biological resources for bioenergy]. Lesopromyshlennik. 2009. № 49. p. 23.
2. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Komyakov A.N. Nekotoryye voprosy osvoyeniya bioresursov iz lesa dlya nuzhd bioenergetiki [Some questions of the development of bio-resources of the forests for bioenergy]. Moscow State Forest University Bulletin - Lesnoj Vestnik. № 4 (73) - 2010, pp. 107-111.
3. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Priorov G.E. Problemy razvitiya bioenergetiki na osnove drevesnogo syrya v Rossii [Problems bioenergy development of wood-based raw materials in Russia]. Lesopromyshlennik, February-March 1 (49) 2009.
4. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Priorov G.E. Proizvodstvo drov dlya zhilishchno- kommunalnogo khozyaystva lesnykhposelkov i gorodov [Manufacture of wood for housing and communal services of forest villages and towns]. Lesopromyshlennik, April-June 2 (54) - 2010.
5. Karpachev S.P. Nekotoryye voprosy tekhnologii osvoyeniya i vodnogo transporta bioresursov iz lesa dlya bioenergetiki [Some issues of technology development and water transport of forest biological resources for bioenergy]. Uchenyye zapiski RGSU. Ekologicheskaya bezopasnost i prirodopolzovaniye. № 5. 2009. pp. 130-138.
6. Karpachev S.P., Lozovetskiy V. V., Shcherbakov Ye.N. Modelirovaniye logisticheskikh sistem lesnykh materialopotokov [Simulation of logistics systems of forest materialopotokov]. M. Transport: nauka, tekhnika, upravleniye. Nauchnyy informatsionnyy sbornik. RAN VINITI. 2011, № 8, pp. 16-20.
7. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Komyakov A.N., Slinchenkov A.N. Problemy razvitiya bioenergetiki na osnove drevesnogo syrya vRossii [Problems bioenergy development of wood-based raw materials in Russia]. Moscow State Forest University Bulletin - Lesnoj Vestnik. № 4 (73). 2010, pp. 70-74.
8. Komyakov A.N., Karpachev S.P. Primeneniye bolshegruznykh plavuchikh konteynerov dlya nuzhd bioenergetiki [Heavy use of floating containers for bioenergy]. Moscow State Forest University Bulletin - Lesnoj Vestnik. № 4 (73). 2010, pp. 104-107.
9. Karpachev S.P., Shcherbakov Ye.N., Soldatova Ye.V. Modelirovaniye tekhnologicheskikh protsessov osvoyeniya drevesiny na lozhe vodokhranilishch [Modeling process of development on a bed of wood reservoirs].Moscow State Forest University Bulletin - Lesnoj Vestnik. № 1 - 2013, pp. 56-61.
74
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2-S/2014
