2.1.3Параметры элементов лесосеки и обоснование правильности их выбора

2.1.3.1Обоснование размеров делянок. Размеры делянок определяют, исходя из размеров лесосек и количества бригад или машин в мастерском участке. На размеры делянок также влияет количество усов на лесосеке, схемы разработки делянок и некоторые другие причины, о чем будет сказано дальше.

На рис. 5 можно видеть, как связана ширина делянки с шириной лесосеки в зависимости от количества усов.

Принимая во внимание приведенные ранее размеры ширины лесосек от 100 до 500 м, размеры ширины делянок получаются в пределах от 100 до 250 м.

Можно установить и оптимальные значения ширины делянок, исходя из минимальных денежных или трудовых затрат. В случае анализа стоимостных показателей задача оптимизации решается по выражению

.

В связи с нестабильностью рыночных отношений и тем, что стоимостные показатели на лесосечных работах имеют неустойчивый характер, лучше решать указанную задачу по минимальным трудовым затратам

,

где  – трудозатраты на строительство усов;

 – трудозатраты на строительство погрузочных пунктов;

 – трудозатраты на трелевку.

Трудозатраты и можно объединить и считать, что  – трудозатраты на подготовительные работы, а  – на основные.

Имея конкретные исходные данные, можно эти затраты определить аналитически. На рис. 6 показан график зависимости ширины делянки от трудозатрат, определенных аналитически.

На графике наглядно видно, что кривая суммарной величины трудозатрат имеет точку экстремума (минимум), проекция которой на оси абсцисс и дает оптимальную величину делянки .

В общем случае для оптимизации ширины делянки необходимо учитывать количество усов, стоимость или трудоемкость их прокладки, а также затраты (трудозатраты) на трелевку. Тогда можно принимать конкретное практическое решение: что целесообразнее; вести дополнительный ус на лесосеку или трелевать лес на более удлиненное расстояние. При этом нужно учитывать также стоимость устройства погрузочных пунктов, т.е. необходимо рассматривать различные сочетания факторов и при оптимизации размеров делянок возникает необходимость в применении современных научных методов в виде имитационного моделирования, а также в использовании ЭВМ.

Длина делянки определяется трудоемкостью устройства погрузочных пунктов. Большие затраты на их строительство сокращают их количество. Например, для более сложных лесных верхних складов, перебазировка которых вместе с их оборудованием и машинами неудобна, длина делянок принимается равной 250...300 м. Более простые лесопогрузочные пункты, оборудованные в частности челюстными погрузчиками, позволяют уменьшить длину делянок до 50…100 м.

При определении длины делянок следует также учитывать, что большая длина делянок приводит к растянутости фронта работ вдоль уса, а при недостаточной длине делянок могут создаться опасные условия работы из-за сближения рядом работающих бригад или машин.

2.1.3.2Параметры пасек, способы их разработки и расчет трелевочных волоков. Форма и размеры пасек непосредственно зависят от формы и размеров делянок. Они также определяются способами разработки делянок и пасек, условиями последующего лесовосстановления, целесообразностью расположения трелевочных волоков и способами трелевки, применяемой системой машин. Оказывают влияние также и природно-производственные условия (рельеф, несущая способность грунта и т.д.) и, в частности, они определяют схему расположения и количество усов на лесосеке. Как видим, от параметров пасек существенно зависит процесс лесозаготовок.

Способы разработки пасек тесно связаны со схемами расположения трелевочных волоков, количеством и местами расположения лесопогрузочных пунктов (лесных верхних складов) и типажом применяемых машин.

Разновидности схем разбивки пасек, расположение трелевочных волоков и мест лесопогрузочных пунктов показаны на рис. 7.

Рассматривая приведенные схемы планировки лесосек и, соответственно, трелевочных волоков, можно понять основные принципы организации лесосечных работ в различных природно-производственных условиях.

Схема (рис. 7 а) используется при погрузке заготовленного леса широким фронтом. Здесь простые лесопогрузочные пункты размещены против каждой пасеки, что возможно при применении челюстных погрузчиков. Расстояние трелевки минимальное, т.к. используются только пасечные волоки. Однако пасечные волоки менее устроенные, и трелевочные тракторы работают в худших условиях.

Схема (рис. 7 б) похожа на схему (рис. 7 а) (пасеки правильной прямоугольной формы, а пасечные волоки перпендикулярны усам). Она отличается тем, что здесь один более сложный верхний склад и имеется магистральный волок, параллельный усу. Как и в схеме (рис. 7 а), трелевочные трактора проходят большую часть пути по пасечным волокам. Схему рекомендуют использовать при разработке бензопилами небольших лесосек с сохранением подроста (на постепенных рубках).

В схемах (рис. 7 в, г) к лесопогрузочному пункту подходит магистральный волок, к которому под углом 45…90 ° прокладывают параллельные пасечные волоки. При этой схеме возможно применение валочно-пакетирующих машин в комплекте с трелевочными тракторами, валочно-трелевочных машин и др. При машинной заготовке древесины ВПМ или ВТМ могут двигаться по всей делянке поперек пасек или по кругу, оставляя пачки у трелевочных волоков.

Радиальную схему (рис. 7 д) можно использовать при трелевке ВТМ и тракторами на лесосеках со слабыми грунтами. Здесь участки лесосеки соединяются с лесопогрузочным пунктом по кратчайшим расстояниям и машины, в основном, перемещаются по более благоустроенным магистральным волокам.

Диагональную схему (рис. 7 е) применяют в равнинной или холмистой местности при наличии на лесосеке неэксплуатационных площадей (болот, вырубок, куртин молодняка). Расстояние трелевки здесь меньше, чем при параллельных схемах.

При веерной трелевке (рис. 7 ж) обеспечивается минимальное расстояние трелевки. Пасеки здесь клиновидной формы. Трелевку ведут тросо-блочными установками. Наблюдается сплошное повреждение подроста и почвенного покрова в месте схождения всех волоков.

Расстояние между пасечными волоками определяется шириной пасеки (15…50 м). Меньшее расстояние позволяет лучше сохранять подрост. В случае отсутствия подроста хвойных пород, пасеки расширяют до предельно возможных, так как это позволяет лучше концентрировать производство, готовить меньше волоков. Таким образом, для снижения затрат труда на разработку пасека должна быть широкой. Если произведена обрубка и сбор сучьев, то для облегчения труда сборщиков ширину пасеки ограничивают величиной 35…45 м.

Общая протяженность волоков на лесосеке (делянке) приближенно можно определить по формуле, исходя из площади лесосеки (делянки) и средней ширины пасеки

.

Важным показателем является среднее расстояние трелевки. Оно в основном зависит от схемы размещения пасек и волоков.

При перпендикулярном размещении пасечных волоков оно равно

,

где  – ширина делянки.

При параллельном размещении пасечных волоков равно

,

где  – длина делянки.

При радиальной схеме используют формулу

,

С достаточной для практических целей точностью можно пользоваться обобщенной для всех схем формулой для определения

,

где и  – коэффициенты, зависящие от схем расположения волоков:  – для схемы (рис. 7 ж),  – для схем (рис. 7 д, е),  – остальных схем,  – для схем (рис. 7 а, в, г),  – для схем (рис. 7 д, е),  – для схем (рис. 7 б, ж),  ( – число лесопогрузочных пунктов на делянке) – для схемы (рис. 7 в, г);

 – коэффициент, учитывающий рельеф местности, .