Лесные ресурсы

В своем приветственном слове  к делегатам съезда губернатор края Александр Хлопонин отметил: «Главная наша беда – это наше богатство. А точнее - неумение его эффективно использовать. Красноярский край обладает более чем 10% лесных ресурсов России. Однако используются они менее чем  на 20 %. Основные проблемы, которые администрация  видит здесь, это, во-первых, отсутствие законодательной базы на уровне Федерации. До сих пор не принят Лесной кодекс, то есть отсутствует общегосударственная  идеология в лесном хозяйстве  страны. Во-вторых, тяжелое наследство, которые нам досталось в лесной отрасли, после варварского отношения  к ней в 90-х годах».

лесозаготовительные машины

машины и механизмы, применяемые  при лесозаготовительных (лесосечных) работах. В зависимости от выполняемых  операций различают машины валочные, трелёвочные, сучкорезные, окорочные, валочно-пакетирующие, валочно-трелёвочные, сучкорезно-раскряжёвочные, лесопогрузочные  и др. Подавляющее большинство  машин устанавливают на гусеничных, реже на колёсных тракторах в виде навесного оборудования либо являются самостоятельными агрегатами на гусеничном ходу. Валочная машина представляет собой шасси гусеничного трактора, на котором смонтированы механизм срезания (цепная пила), направленной валки дерева (выдвижная балка), механизм удаления снега от спиливаемого дерева (отвал как у бульдозера), кабина тракториста. Управление всеми механизмами осуществляет тракторист из своей кабины с помощью гидросистемы. Максимальный диаметр срезаемого дерева 120 Сучкорезные машины предназначены для очистки поваленных деревьев от сучьев. Они также монтируются на гусеничных тракторах, но бывают и стационарные сучкорезные установки. Основные узлы: захват и сучкорезная головка. При резке сучьев захват удерживает ствол дерева и протаскивает его через сучкорезную головку с ножами. Для обрезки сучьев с одного дерева требуется в среднем 30–40 с. Окорочная машина очищает стволы поваленных деревьев от коры. Она содержит коросниматели (скребки для соскребания коры, ножи и фрезы, гидронож, срезающий кору водяной струёй под большим давлением) и подающий механизм (вальцевый или гусеничный); существуют также окорочные машины, в которых кора удаляется химическим, электрическим и другими способами. Трелёвочная машина, или трелёвочный трактор, служит для сбора и перемещения (трелёвки) деревьев от места валки до лесопогрузочного пункта. Имеет погрузочное устройство в виде щита позади кабины тракториста, на который с помощью лебёдки втаскивают концы стволов и там закрепляют, или манипулятор с захватом, который собирает стволы поваленных деревьев в пачки в специальном зажимном устройстве – конике. При трелёвке стволы деревьев, закреплённые одним концом на трелёвочном тракторе, волочатся по земле или снегу. Валочно-погрузочная машина срезает деревья и формирует пачки стволов. Внешне машина напоминает экскаватор, только на конце его «руки» находится не ковш, а захватно-срезающее устройство, при помощи которого дерево срезается и, зажатое захватами, переносится в вертикальном положении к месту пакетирования, где укладывается в пачку. Валочно – трелёвочная машина представляет собой трелёвочный трактор, оснащённый валочными механизмами. Она предназначена для срезания и валки деревьев, формирования их в пачки и трелёвки к лесовозной дороге. Лесопогрузочные машины предназначены для подъёмно-транспортных работ с лесоматериалами. К ним относятся разнообразные грузоподъёмные краны, лесопогрузчики, лесоштабелёры, транспортно-сплоточные агрегаты, лебёдки и т. п. Краны, снабжённые грейферами, стропами или крюками, служат для разгрузки деревьев с лесовозного транспорта и погрузки в вагоны, на платформы и т. д., штабелирования стволов, погрузки и разгрузки барж и пр.; лесопогрузчики – самоходные машины на гусеничном или колёсном ходу – набирают и укладывают лесоматериалы (в штабеля, на лесовозный транспорт), транспортируют их на территории лесоперерабатывающих предприятий и складируют; лесоштабелёры применяют для штабелёвки круглых лесоматериалов и сброса их в воду на приречных складах. Транспортно-сплоточные агрегаты – колёсные или гусеничные тракторы с прицепными устройствами, на которые укладывается древесина. Агрегаты формируют, стягивают пучки и транспортируют их к месту формирования плотов. Применение лесозаготовительных машин позволяет механизировать особо трудоёмкие операции лесозаготовительного производства и существенно повысить производительность труда.

Валочная машина

ВАЛОЧНАЯ МАШИНА, машина для валки деревьев. Применяется  преим. при сплошных рубках в крупномерных древостоях на равнинных и слабохолмистых рельефах. Может быть использована также на подготовит. работах в лесу, на прорубке трасс дорог, газонефтепроводов, линий электропередачи и пр. В СССР используют машину ВМ-4. Она представляет собой шасси гусеничного трелёвочного трактора ТТ-4, на к-ром смонтированы механизмы срезания, направленной валки деревьев, удаления снега от спиливаемого дерева, толкатель, технологич. рычаг, ограждение кабины и гидросистема. Механизм срезания состоит из консольного цепного пильного аппарата с гидроцилиндром надвигания на дерево. Механизм направленной валки, представляющий собой телескопич. выдвижную непол-ноповоротную (в горизонтальной плоскости) балку, приводится в действие двумя гидроцилиндрами. Механизм удаления снега от спиливаемого дерева состоит из поворотной лопаты коробчатого сечения, вала и гидроцилиндров для выдвижения и опускания лопаты. Лопата закреплена на толкателе-бульдозере, к-рый используется для уборки валежника, а также для вспомогат. работ. Технологич. рычаг предназначен для переброски спиленного дерева на др. сторону машины при прорубке просек. Управление рычагом осуществляется с помощью гидросистемы. Насосы гидросистемы приводятся в действие от раздаточной коробки, установленной между двигателем трактора и коробкой передач. Макс. диаметр срезаемого дерева 120 см. Номинальная мощность двигателя ок. 85 кВт (115 л. с.), номинальная мощность гидромотора механизма срезания 35 кВт (48 л. с.). Вертикальное и горизонтальное перемещения механизма срезания — по 1100 мм. Усилие, развиваемое механизмом направленной валки, не менее 25 кН. Макс, угол поворота валоч-ного рычага 22°. Грузоподъёмность технологич. рычага 3000 кг. Сменная производительность машины до 250 м3 древесины. Машина может быть оборудована ножевым механизмом срезания. При этом макс, диаметр срезаемого дерева снижается до 60 см. В. м. обслуживает тракторист. Ограждение кабины обеспечивает его безопасную работу. О валочно-пакетирующих и валочно-трелёвочных машин .Многооперационные лесозаготовительные машины.

                                     Сучкорезные машины 

Процесс обрубки сучьев топором  прост и понятен: человек видит  сучок и в зависимости от его  толщины наносит топором удар требуемой силы, стараясь срубить  сучок заподлицо. При необходимости  он повторяет удары, добиваясь нужного  результата. Вот и вся «технология»…

Казалось бы, проще не придумаешь. Но сможет ли машина заменить сучкоруба? Сумеет ли она «увидеть»  каждый сучок, определить его расположение на дереве, учесть особенности формы, кривизну ствола, толщину сучьев? А  ведь различия древесных пород весьма значительны. Например, у ели число  сучьев почти в 5…10 раз больше, чем  у сосны, осины или березы, зато осиновые сучья в 5…8 раз толще  еловых. Как учесть все эти моменты  при создании машины? Рассматривались  различные варианты, многие отклонялись  из-за сложности и громоздкости предлагаемых конструкций. Не сразу удалось найти  оптимальное решение. Истоки творческих идей подчас неожиданны. Иной раз отправной  точкой могут послужить даже воспоминания детских лет…

Вспомним пример, связанный  с опытом первых прогулок по лесу: если березовую веточку протащить  правой рукой через плотно сжатые пальцы левой, все листья оторвутся, и в руке останется прутик. Вот  он – ключ к решению задачи! Надо создать машину, которая сможет протаскивать крону дерева через режущее устройство. Такова была главная идея. Но чтобы  воплотить ее в металле, предстояло провести массу сложных исследований и расчетов: найти оптимальную  конфигурацию режущего органа, вычислить  необходимое усилие протаскивания  дерева, срезания сучьев, предельно  допустимую кривизну ствола и т.д.

На кульманах конструкторы вычерчивали чертежи будущей  машины, в стендовых залах научные  сотрудники проводили многочисленные эксперименты. Позднее на помощь разработчикам  пришли электронно-вычислительные машины, применение математического моделирования  позволило ускорить процесс создания новой техники. Но первые сучкорезные  машины создавались без участия  компьютеров, только на базе таланта, инженерного  опыта и интуиции исследователей и конструкторов.

Необходимо отметить приоритет  нашей отечественной науки и  техники: первые сучкорезные машины были созданы в СССР. Одна из первых сучкорезных машин созданных  нашими конструкторами была СМ-2. В 1963 году Свердловский машиностроительный завод стал серийно выпускать самоходную сучкорезную машину на базе трелевочного трактора ТДТ-75. Но вскоре в связи с переходом Алтайского тракторного завода на выпуск трелевочных тракторов ТТ-4 (вместо ТДТ-75) машина была переделана и стала выпускаться под маркой ЛО-72. Конструкция осталась прежней, но была увеличена скорость обработки деревьев, за счет чего ее производительность стала на 15% выше.

Машина ЛО-72 состоит из базового трактора ТТ-4, на котором установлены  сучкорезная головка, манипулятор, механизм протаскивания дерева и  механизм уборки сучьев. Сучкорезная  головка состоит из трех державок с закрепленными на них жесткими ножами. Нижняя державка закреплена на раме трактора, две другие укреплены  на рычагах и могут поворачиваться под действием гидроцилиндров. При  загрузке дерева рычаги поворачиваются, и ножевая головка раскрывается, после загрузки она закрывается  и охватывает ствол по всему периметру  его поперечного сечения. Манипулятор  – одностреловой, неповоротный, служит для подачи деревьев в ножевую  головку машины и состоит из стрелы, рукояти и захвата с подвижной  и неподвижной челюстями. Механизм протаскивания периодического действия с канатным тяговым органом. Он предназначен для протаскивания деревьев через  сучкорезную головку с последующей  сброской хлыстов в штабель и  состоит из металлической фермы, опирающейся на два пневматических колеса и аутригер, каретки с захватом, двухбарабанной тракторной лебедки  и канатно-блочной системы. Каретка  снабжена опорными роликами для перемещения  по направляющим и защелками, при  помощи которых она автоматически  стопорится на ферме в крайних  положениях. Рамный захват каретки  служит для зажима комлевой части  дерева. Канатно-блочная система  предназначена для перемещения  каретки и привода в действие рамного захвата и состоит  из рабочего и холостого канатов  и направляющих блоков. Рабочий канат  одним концом крепится к барабану лебедки, а другим – к захвату  каретки. Механизм уборки срезанных  сучьев представляет собой рычаг, на нижнем конце которого шарнирно закреплена вилка. Этот механизм включает в работу оператор машины по мере накопления сучьев у сучкорезной головки. Управление машины осуществляется из кабины оператора.

Машина могла работать только на предварительно подготовленной площадке. Но вначале для обработки  деревьев сучкорезная машина переводится  из транспортного положения в  рабочее: ферму протаскивающего  устройства устанавливают параллельно  стволам лежащих в штабеле  деревьев; трактор располагают относительно фермы под углом 90^o; тяговый канат с крюком на конце для перемещения фермы к штабелю деревьев укрепляют за якорный пень, расположенный от фермы на расстоянии около 40 метров; поворотные колеса фермы освобождают от фиксаторов; аутригер упирают в грунт; укосину фермы опускают на землю; тягу автомата останова захвата соединяют с рычагом управления лебедкой.

Да, сучкорезная машина хорошо обрезала сучья и смогла заменить труд 5…7 сучкорубов. При этом оставшийся на лесосеке человек сидел в кабине, а не лазил с топором по лесосеке целый рабочий день и рубил  сучья, невзирая на погоду. Металлическая  ферма вызывала массу неудобств, одно только перемещение машины от штабеля к штабелю вызывало определенные трудности, не говоря о перебазировке  на другую лесосеку. Требовалось создание более мобильной установки. Возник вопрос – что делать с фермой?

Наши ученые, конструкторы и машиностроители продолжали работать над совершенствованием сучкорезной  машины. Ферму заменили стрелой и  подвесили ее на смонтированной на машине поворотной колонне, благодаря чему машина стала более мобильной. В новой усовершенствованной модели не нужен манипулятор, стрелу можно наклонять и поворачивать, чтобы захватить очередное дерево. Все это позволило значительно упростить конструкцию, снизить массу машины и снизить затраты. Заводы оперативно перешли на выпуск ЛП-30 и ЛП-33. В 1979 году их было выпущено 460 штук.

…Заглянем на лесосеку. Характерный  для севера европейской части  лесной массив: хвойные деревья перемежаются с лиственными, средний объем  хлыста не превышает 0,3 кубометра. Для  этих условий предназначена сучкорезная  машина ЛП-30. Базой ее служит трелевочный  трактор ТДТ-55. На его раме смонтировано навесное технологическое оборудование. Бросается в глаза шарнирно подвешенная  стрела. На одном ее конце установлена  сучкорезная головка с верхним  и боковыми ножами, на другом – приемная головка с ножами для поддержания  дерева в процессе обработки, а также  для доочистки сучьев. По направляющим стрелы перемещается захват протаскивающего  механизма, приводимый в действие двухбарабанной лебедкой. Когда машина движется по лесосеке, стрела занимает транспортное положение – параллельно оси  движения трактора.

В зависимости от организации  производственного процесса машина ЛП-30 может работать на лесопогрузочном  пункте и непосредственно на лесосеке – после валки, перед трелевкой, Она может срезать сучья как от комля к вершине, так и от вершины к комлю. Это расширяет технологические возможности ее применения. Для работы сучкорезной машины на лесопогрузочном пункте не требуется проводить какую-либо особую подготовку. Достаточно создать запас подтрелеванных деревьев, уложенных в штабель.

Понаблюдаем за работой машины, заменяющей тяжелый труд сучкорубов. Когда она подходит к штабелю, машинист разворачивает стрелу на 90^o – из транспортного положения в рабочее, перпендикулярно продольной оси трактора, затем, наклоняя и поворачивая стрелу, с помощью ножей сучкорезной головки захватывает и поднимает дерево. После этого на конец ствола надвигается захват протаскивающего механизма. При включении лебедки он зажимает ствол, протаскивая его со скоростью около 2 метра в секунду через сомкнутые ножи сучкорезной головки, и подает его в зону действия рычагов приемной головки.

Ствол очищается от сучьев в несколько приемов за счет перемещения  захвата в рабочем и холостом направлениях. Для сбрасывания хлыста машинист раскрывает поворотные рычаги захвата и ножи приемной головки. Машина может срезать сучья диаметром  до 15 сантиметров, наибольшая кривизна ствола – 15%. Работая даже в маломерных лесах со средним объемом до 0,2 кубометра, машина обрабатывает 500…600 деревьев за смену, то есть 100…120 кубометров за смену.

По мере освоения сучкорезных  машин выявилась возможность  выполнения ими, помимо обрезки сучьев, ряда дополнительных операций, способствующих повышению эффективности всего  лесозаготовительного процесса. Так, обрабатывая  деревья, сучкорезная машина может  попутно сортировать хлысты на длинные  и короткие, крупномерные и тонкомерные. Этим достигается лучшее выравнивание комлей, что облегчает последующую  погрузку пачек на лесовозный транспорт. Кроме того, опытные машинисты  сортируют хлысты и по породам. Для  этого из общего штабеля деревья  хвойных пород обрабатываются за вершины, затем машина переезжает вдоль  штабеля на новую стоянку, останавливаясь со стороны комлей, и протаскивает за комель лиственные деревья. Таким  образом, по обеим сторонам от штабеля  два отдельных штабеля хлыстов  – хвойных и лиственных пород.

Сортировка хлыстов повышает производительность труда на последующих  операциях на нижнем складе. А при  работе на лесосеке, у трелевочного волока, сучкорезная машина способствует увеличению выработки трелевочного трактора, так как хлысты трелевать легче, чем деревья: отсутствие кроны снижает сопротивление пачки движению.

На лесосеках со слабыми  грунтами сучкорезная машина может  помогать работе не только трелевочных  тракторов, но и лесовозных автопоездов: срезанные сучья можно использовать для укрепления волоков и временных  лесовозных дорог (усов), связывающих  лесопогрузочный пункт с дорогой, ведущей к нижнему складу. Причем эту работу может выполнять сама сучкорезная машина. Она захватывает  сучья сучкорезной головкой, поворотом  стрелы перемещает их на волок и  несколькими проходами уплотняет  сучья. Вот, оказывается, какой умелицей может быть в опытных руках  самоходная сучкорезная машина. Не будет преувеличением сказать, что  она становиться ведущей технологической  единицей в комплекте лесосечных машин.