лесосечные работы

Рис. 3.16 Установки для групповой очистки деревьев от сучьев в условиях лесосеки: а) ЛО-25; б) ЛО-39; в) тросовое устройство

В зависимости от конкретных производственных условий существуют следующие технологические варианты использования самоходных сучкорезных машин:

•по месту в технологическом процессе - на лесопогрузочном пункте, на пасеке, непосредственно у пня, на промежуточном складе;

•по способу заготовки леса - без создания и с созданием запаса хлыстов;

•по способу протаскивания дерева — за комель (комлем вперед) и за вершину (вершиной вперед);

•по направлению перемещения машины на площадке лесопогрузочного пункта - от уса и к усу.

Основными местами работы сучкорезных машин в технологическом процессе лесозаготовок являются лесопогрузочный пункт (сучко- резно-погрузочная площадка) у лесовозного уса, а также пасека на делянке, где машина обрезает сучья перед трелевкой. Применение ее в последнем случае возможно, если деревья свалены бензомоторной пилой или срезаны и уложены в пачки валочно-пакетирующей машиной (рис. 3.18).

91

Рис. 3.17. Сучкорезные машины: а - ЛП-30Г вид на стрелу с гидролебедкой: 1 – гидролебедка; 2 – приемная головка; 3 – поворотная стрела; 4 – сучкорезная головка; б – самоходная сучкорезная машина с гусеничным протаскивающим устройством ЛП-51

Если валка деревьев бензиномоторной пилой производится на всей площади делянки небольшого размера (примерно 4...5 га), сучья можно обрезать непосредственно у пня (рис. 3.19). Однако тогда сучкорезная машина должна делать много переездов по лесосеке, что снижает ее производительность.

Сучкорезные машины могут работать как автономно, так и в комплексе с другими машинами. Обрезку сучьев рекомендуется проводить, как правило, одновременно с разработкой лесосеки вне зависимости от того, входит или не входит машинист сучкорезной машины в состав комплексной бригады. Автономная работа сучкорезных машин, т.е. очистка деревьев уложенных в запас допускается, однако, при этом надо избегать смерзания крон деревьев, между собой и примерзания их к земле.

92

Рис. 3.18. Технологическая схема применения сучкорезной машины на пасеке: 1 - лесовозный ус; 2 — лесопогрузочные пункты; 3—растущий лес; 4 — пачки деревьев; 5—валочно-пакетирующая машина; 6—зона безопасности; 7—пачки хлыстов; 8—бесчокерный трактор; 9 — сучкорезная машина

Работа сучкорезной машины с созданием или без создания запасов хлыстов у лесовозной дороги определяется сезоном или режимом работы лесовозного транспорта. Работа машины с укладкой хлыстов в запас организуется в летне-осенний сезон, в частности при вахтовом методе и в тех случаях, когда по состоянию дорог летняя вывозка хлыстов невозможна или нецелесообразна и планируется на зимний период. В зимний сезон, а при наличии дорог круглогодового действия также и летом сучкорезная машина работает без создания больших запасов хлыстов.

Обрезку сучьев с протаскиванием деревьев комлями вперед применяют в при трелевке деревьев за комли, что бывает, обычно, при использовании ВПМ, ВТМ и бесчокерных трелевочных тракторов. Таким образом, основным преимуществом обработки деревьев с комля является возможность использования сучкорезных машин в комплексе с современной лесозаготовительной техникой.

Обрезка сучьев с протаскиванием деревьев вершинами вперед целесообразна при технологии лесосечных работ предусматривающей использование на валке деревьев бензиномоторных пил и трелевке деревь-

93

ев за вершины. Ее можно применять и при работе валочнопакетирующих машин, т.е. при укладке деревьев в щеть или пачку. При трелевке деревьев за вершины лучше сохраняется подрост, повышается проходимость трелевочных тракторов, не требуется выравнивания комлей хлыстов, пропущенных через сучкорезную машину, увеличивается объем пачки на рейс.

Рис. 3.19. Схема разработки лесосеки с использованием сучкорезной машины непосредственно у пня: 1 — лесовозный ус; 5 — штабель хлыстов на лесопогрузочном пункте; 3 — зона безопасности; 4—растущий лес; 5—поваленные деревья; 6—обработанные сучкорезной машиной хлысты; 7 — сучкорезная машина; 8 — бесчокерный трактор; 9 — укреплен-

ный трелевочный волок

Сучкорезные машины при протаскивании деревьев за вершины могут работать в комплекте с манипуляторным трелевочным трактором, для чего на лесосеке должна быть обеспечена обрезка вершин на диаметре 6...8 см. Если этого не сделать, то уложить пачку вершинной частью на коник бесчокерных тракторов практически невозможно.

Направление перемещения сучкорезной машины в процессе очистки деревьев на лесопогрузочном пункте определяется направлением вывозки хлыстов и положением штабелей относительно уса. Комли обработанных хлыстов должны быть всегда расположены в направлении грузового хода лесовозных автопоездов. Поскольку сучкорезная головка все-

94

гда расположена слева по ходу трактора (со стороны кабины), при очистке деревьев от комля машина приближается к усу, при размещении штабелей справа от уса (от грузового направления), и удаляется от него при размещении штабелей слева. При очистке деревьев от сучьев начиная с вершины машина перемешается в обратных направлениях (рис. 3.20).

Рис. 3.20. Схемы перемещения сучкорезной машины на лесопогрузочном пункте: а и б — при очистке деревьев от комля: в и г — при очистке деревьев от вершины; 1 — лесовозный ус (стрелкой показано направление вывозки хлыстов); 2 - штабель деревьев: 3 - сучкорезная машина (стрелками показаны перемещение машины при обработке деревьев): 4 — шта-

бель хлыстов: 5 — вал сучьев

При обрезке сучьев протаскиванием деревьев за комли подтрелеванные деревья укладывают в штабель, расположенный на лесопогрузочном пункте у действующего лесовозного уса или у трассы намечаемого к строительству уса. Штабель деревьев образуется из отдельных пачек, подтрелеванных трактором и плотно уложенных одна к другой. Пачки укладывают параллельно усу комлями в сторону направления вывозки леса. Каждую следующую пачку следует располагать рядом с уже уложенными пачками. Если сучкорезная машина будет перемещаться от уса к краю штабеля (в глубь штабеля), то подтрелевываемые пачки следует укладывать в обратном направлении - от края штабеля к усу. Если машина будет, наоборот, приближаться к усу, то пачки укладывают на-

95

чиная от уса. Такой порядок формирования штабеля облегчает вытаскивание деревьев сучкорезной машиной из штабеля; он рекомендуется при укладке деревьев в запас.

Во избежание повреждения стволов и особенно вершинной части не допускаются заезды трелевочного трактора на деревья соседних пачек, укладка пачек одна на другую. Для увеличения вместимости штабеля требуется продвинуть пачки друг к другу щитом или толкателем трактора. Сдвигать пачки можно периодически, через каждые два-три рейса трактора. Однако слишком сильно уплотнять штабель деревьев нельзя, так как сучья переплетаются и для последующего вытаскивания деревьев потребуются значительные усилия. Пачки деревьев в штабель следует укладывать с расчетом на удобную и производительную работу сучкорезной машины. Необходимо сбрасывать пачки так, чтобы сучкорезная машина, двигаясь прямолинейно, могла свободно перемещаться рядом со штабелем, в непосредственной близости от его торцовой части и взять при этом все деревья, уложенные в штабель. Предельно допустимый разбег комлей, при котором выдерживается указанное условие, определяется взаимным расположением левой гусеницы трактора, ножей сучкорезной головки и захвата и должен составлять не более 2 м.

Размеры штабелей определяют в основном режимом вывозки леса (с текущей отгрузкой хлыстов или с созданием запаса). От размеров штабеля деревьев зависят размеры штабеля хлыстов, сформированного машиной после очистки этих деревьев. При работе в запас штабеля обычно делают выше (около 2 м).

Для сокращения расстояний переездов челюстного погрузчика глубину штабелей хлыстов, а, следовательно, и деревьев назначают до 30 м. Высота штабеля деревьев зависит от размера трелюемых пачек, которые укладывают в один ряд и лишь поплотнее сдвигаются трелевочным трактором. Размер пачек во многом зависит от способа трелевки - за комель или за вершину.

Расстояние от штабеля деревьев (до левой гусеницы сучкорезной машины) при протаскивании деревьев за комли должно быть минимальным (в среднем 0,5 м), чтобы сократить время протаскивания бессучковой части ствола через сучкорезную головку. Это расстояние ограничивается лишь тем, чтобы при подъеме комель дерева не задевал за гусеницу. Хлысты сбрасываются машиной на правую сторону, причем вершинные части длинных хлыстов ложатся сзади за машиной, перекрывая ей путь назад. Таким образом, машина может работать, только перемещаясь передним ходом.

Для очистки деревьев от сучьев машинист устанавливает сучкорезную машину против штабеля так, чтобы комли деревьев находились со стороны кабины трактора, а место захвата дерева сучкорезными но-

96

жами приходилось на бессучковую зону и при последующем протаскивании все сучья прошли через сучкорезную головку. Желательно также, чтобы первое захватываемое дерево находилось между кабиной и задним концом гусеницы на расстоянии около 1...1,5 м от него. В этом случае деревья в обработку захватываются как бы с некоторым опережением вперед по ходу машины. Стрела отклоняется от поперечного положения на угол 27° вперед, что позволяет разобрать штабель в пределах рабочей зоны без перемещения машины с одной стоянки на ширину до 2,5 м. Этим достигается хорошая видимость зоны с рабочего места машиниста, а дерево захватывается в месте, не закрытом обрезанными сучьями.

Таким образом, позиция трактора относительно дерева, подлежащего обработке, характеризуется следующими средними размерами: расстояние от гусеницы до торца дерева 0,5 м, от комлевого торца до места захвата 3...3,5 м, расстояние от конца гусеницы до дерева 1 м.

Для очистки от сучьев следует выбирать крайнее дерево, свободно лежащее на земле или сверху штабеля, ствол и крона которого не зажаты соседними деревьями.

Расстояние от штабеля деревьев до сучкорезной машины (до левой гусеницы) при протаскивании деревьев за вершины должно быть в пределах 1,5...2,5 м. В этом случае машина захватывает дерево сучкорезной головкой на расстоянии 1...2,5 м от вершинного торца. Такое расстояние наиболее целесообразно как по условиям прочности ствола (вершина при подъеме дерева не ломается), так и по условиям сокращения затрат времени на обработку вершины (уменьшаются расстояния перегонов карет- ки-захвата по стреле).

Метод протаскивания за вершины позволяет обрабатывать более крупные деревья, чем при протаскивании за комли. Здесь используется возможность не поднимать комель дерева, а протаскивать его по земле. Комель поднимается только в последний момент, когда сучья полностью обрезаны и каретка-захват находится у приемной головки, служа противовесом.

Обработанные хлысты сбрасывают вправо, при этом комли хлыстов должны находиться в зоне уверенной видимости с рабочего места машиниста. Ориентиром служит обычно наружный край левой гусеницы, по линии которого и укладываются комли. При аккуратном сбрасывании хлыстов разбег комлей в штабеле не превышает 0,5 м. Простота выравнивания комлей, не требующая выполнения каких-либо дополнительных приемов, является важным преимуществом обработки деревьев за вершины. При таком способе существенно повышается качество обрезки сучьев в вершинной части хлыста.

Хлысты укладываются в штабель на подкладке, проложенной на всю длину (глубину) штабеля и обычно устраиваемой из низкокачест-

97

венных хлыстов. Подкладку на место укладывают стрелой сучкорезной машины и располагают на расстоянии 1,5...3 м от правой гусеницы трактора.

Укладка сучьев в валы в процессе обрезки на лесопогрузочном пункте является важным достоинством машинной очистки деревьев от сучьев. Во-первых, валы легко уплотняются и приземляются сучкорезной машиной, сокращая таким образом до минимума последующие работы по очистке лесосеки от порубочных остатков. Во-вторых, такая технология позволяет организовать с одновременной обрезкой сучьев строительство лесовозного уса с использованием образующегося вала сучьев. Сучья могут также использоваться для укрепления волоков.

Сменная производительность сучкорезной машины (Псм) при обрезке сучьев определяется по формуле:

где: Т—продолжительность рабочей смены, ч; ϕ1 —коэффициент использования рабочего времени смены (0,8...0,9); Vx — средний объем хлыста, м3; tц — время обработки одного дерева, с;

tц=t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6 (3.75) здесь: t1 — время на подвод стрелы к дереву, с; t2 — время на захваты

дерева, с; t3 — время проталкивания дерева, с; t4 — время на открытие захвата, с; t5 —время обратного хода каретки с захватом, с; t6 — время на переезды сучкорезной машины от одной технологической стоянки к другой, с. Время t2 и t4 зависят от количества захватов, приходящихся на одно дерево, которое определяется по формуле:

где: lx — длина хлыста, м; l0 —длина части дерева, выступающей за габариты захвата, м; lx —максимальный ход каретки, м. Полученное количество захватов п округляется в большую сторону.

Время протаскивания дерева и обратного хода каретки определяется соответственно:

где: vх –скорость обратного хода каретки с захватом, м/с.

98

3.7.Погрузка древесины на лесовозный транспорт

Внастоящее время, в зависимости от принятого технологического процесса лесосечных работ заготовленная древесина вывозится, в основном, в виде хлыстов, полухлыстов или сортиментов, т.е. в круглом виде. Исключение составляет заготовленная на лесосеке или верхнем складе топливная щепа.

Погрузка древесины на лесовозный транспорт является заключительной транспортной операцией технологического процесса лесосечных работ, выполняемой на верхних складах или погрузочных пунктах. Погрузка обычно осуществляется из штабелей запаса. Рабочие и машины, участвующие в погрузке, могут быть выделены в отдельные функциональные звенья или входить в состав укрупненных комплексных или сквозных бригад.

Различают три способа погрузки древесины: поштучный – лесоматериалы укладываются на подвижной состав по одному; пачковый – подвижной состав загружается в несколько приемов; крупнопакетный – подвижной состав загружается за один прием пакетом равным грузоподъемности транспортной единицы.

Подъемно-транспортные машины применяемые для погрузки древесины на лесовозный транспорт можно разделить на следующие типы: стреловые краны и установки; канатные установки; челюстные погрузчики (лесоштабелеры), самопогружающиеся лесовозные автопоезда.

Стреловые краны, в настоящее время, применяются на погрузке лесовозного транспорта редко, это связано с тем, что они не могут передвигаться с полным грузом, и при их использовании трудно механизировать прицепку и отцепку груза. По виду машин на которых устанавливаются мобильные стреловые краны они подразделяют на автомобильные, тракторные и железнодорожные. Общим признаком кранов является подъем груза на гибком тяговом органе (канате). По характеру движения стрелы краны подразделяются: с качающейся неповоротной стрелой (в процессе работы изменяется только ее вылет); с поворотной качающейся стрелой (в процессе работы стрела может поворачиваться на угол до 180º, а также изменять вылет); с полноповоротной качающейся стрелой (стрела может поворачиваться на 360º и изменять вылет).

Канатные установки широко применялись в лесной промышленности СССР, за годы их развития было создано большое количество различных типов таких установок, как специализированных – трелевочных или погрузочных, так и совмещенных – трелевочно-погрузочных.

К основным типам специализированных погрузочных канатных установок относятся: стреловые, у которых блоки тяговых канатов укреплены на наклонной балке, имеющей постоянный или переменный вы-

99

лет; мачтовые – блоки тяговых канатов укреплены на вертикальной стойке (мачте); установки не имеющие мачт или стрел, у таких установок направляющие блоки укреплены на опорах таким образом, что тяговые канаты располагаются почти горизонтально.

К погрузчикам относятся самоходные погрузочно-разгрузочные и штабелевочные машины с рычажносочлененными рабочими органами и механическими грузозахватами. Обычно рабочие органы погрузчиков имеют гидромеханический привод.

Погрузчики и штабелеры подразделяются по типу движителя базовой машины, характеру движения рабочих органов и конструкции грузозахватов.

По типу движителя погрузчики делятся на колесные и гусеничные. По характеру движения рабочих органов погрузчики и штабелеры

делятся на следующие типы:

-вертикально-фронтальные и вертикально-боковые – рабочий орган установлен впереди (иногда на корме) или сбоку машины, рабочие органы способны перемещать груз только вверх или вниз;

-радиально-фронтальные и радиально-боковые – у машин данного типа рабочий орган имеет возможность поворота только в вертикальной плоскости на угол до 90º, в лесозаготовительной промышленности такая техника на применяется;

-перекидные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол до 180º, что позволяет переносить груз через базовую машину погрузчика («через себя») (рис. 3.21, а);

-поворотные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, благодаря стреле, включающей кроме грузозахвата два или более шарнирно-сочлененных элемента (мани-

пуляторные погрузчики).

Самопогружающиеся лесовозные автопоезда принципиально отличаются по способам погрузки леса:

-с боковой погрузкой при помощи канатно-блочной системы – силовым органом таких автопоездов является лебедка, управление которой осуществляется с помощью пульта дистанционного управления, что позволяет шоферу-оператору выбирать наиболее удобные позиции во время погрузки или разгрузки, затаскивание пачки древесины производится при помощи канатно-блочной системы по откидывающимся погрузочным стойкам, расположенным по левому борту машины (рис. 3.21, б);

-с контейнерной погрузкой – загрузка древесины происходит в снятый и установленный на земле контейнер, при помощи специального мобильного погрузчика или крана, затем загруженный контейнер затас-

100