НОВЫЙ ЛЕСНОЙ КОМБАЙН


НОВЫЙ ЛЕСНОЙ КОМБАЙН

Лукич Павел Викторович, зам. генерального директора
Рудник Александр Михайлович, ст. научный сотрудник
Пашков Валерий Петрови, ведущий конструктор
ОАО "ЦНИИМЭ", 2004 г.

Современное многообразие лесозаготовительной техники – валочно-пакетирующие, валочно-трелевочные, самоходные сучкорезные машины, челюстные лесопогрузчики, харвестеры и форвардеры – позволяет полностью исключить ручной труд в лесу. И хотя мы уже живем в 21 веке, повсеместного распространения эта техника не получила. Во-первых, высокопроизводительная техника требует больших объемов лесозаготовок, так как она должна себя окупить, не говоря о том, что для ее приобретения нужен стартовый капитал. Во-вторых, наше государство, ни поощрением, ни наказанием не способствует внедрению новой техники.

И поэтому наиболее выгодно сегодня при лесозаготовках применять ручную цепную бензопилу и сельскохозяйственный трактор «Беларусь». В тоже время современные достижения науки и техники позволяют создавать более производительные, более надежные, более удобные в работе лесозаготовительные машины, которые сведут к минимуму (в идеале – исключат полностью) потери древесины в процессе заготовок и транспортировки, а также будут наносить значительно меньший ущерб окружающей среде. Создание новых более эффективных, ресурсосберегающих и экологически чистых машин ставит вопрос о необходимости финансирования и развертывания работ в этом направлении.

Весьма заманчивыми представляются перспективы создания многооперационных машин выполняющих весь комплекс лесосечных работ, конечной продукцией которых являются сортименты. Совмещение технологических операций, выполняемых одной машиной, дает определенные выгоды: за счет сокращения перемещений предмета труда можно сэкономить немало энергии и времени. Действительно, при раздельном выполнении основных технологических операций, лесозаготовители неоднократно манипулируют спиленным деревом, а затем хлыстом: дерево после срезания укладывают на землю или на коник трелевочной машины, которая сбрасывает пачку на погрузочном пункте, вновь поочередно подымают деревья сучкорезной машиной, которая с них обрезает сучья и уже хлысты сбрасывает на землю. Их снова поднимают лесопогрузчиком и укладывают на лесовозный транспорт для доставки на нижний склад, где хлысты разгружаются и подаются в раскряжевочную установку. Все эти многочисленные перемещения связаны с огромными трудозатратами.

Современный харвестер, оснащенный бортовой ЭВМ, выполняя за один технологический цикл валку, обрезку сучьев и раскряжевку, позволяет значительно сократить суммарную продолжительность обработки одного дерева, уменьшить удельный расход топлива. Для управления им требуется высококлассный специалист, так как машина имеет довольно сложную конструкцию и считается менее надежная в эксплуатации.

Хотя многие специалисты сегодня придерживаются технологического процесса, основанного на использовании систем высокопроизводительных надежных однооперационных машин с созданием межоперационных запасов деревьев и хлыстов, обеспечивающих бесперебойную и ритмичную работу всей технологической цепочки от валки до погрузки леса, технология, в которой весь комплекс лесосечных и транспортных операций выполняется всего тремя машинами: харвестером, форвардером и лесовозным автопоездом с манипулятором для самозагрузки, сегодня является экономически более эффективной.

При традиционной технологии механизированной разработки лесосеки валочно-пакетирующая машина незначительно повреждает почву и растительный покров, так как проходит по ленте только один раз. Для решения проблемы сохранения подроста и снижения воздействия на почвенный покров до установленных нормативов увеличивают вылет гидроманипулятора, что значительно снижает устойчивость машин и усложняет работу оператора. При этом создаются пачки увеличенного объема, позволяющие увеличить рейсовую нагрузку трелевочного трактора. Но в большей степени лесную среду повреждает многократными проходами по волоку трелевочный трактор. Растительный покров полностью сдирается пачкой при первом трелевочном рейсе, а колея максимальной глубины образуется при проходе машины по одному следу 5…11 раз. Транспортировка древесины в полностью погруженном положении лишена недостатков, присущих трелевке пачек деревьев или хлыстов в полупогруженном положении, при котором на порядок выше сопротивление движению, к древесине прилипает песок и грязь, отрицательно влияющая на ее дальнейшую обработку: в процессе обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов быстро тупится и выходит из строя режущий инструмент. Поэтому для выполнения лесоводственных и экологических требований необходимо выполнять весь комплекс лесосечных работ за один проход машины.

Для решения рассмотренных выше проблем предложено новое техническое решение, заявленное в патенте Российской Федерации № 2202877 от 27 апреля 2003г. Это многооперационная лесозаготовительная машина, выполняющая весь комплекс технологических операций на лесосеке: от валки деревьев до складирования сортиментов у обочины автомобильной дороги или УЖД.

Рис. 2. Ось вращения колонны манипулятора наклонена в продольной плоскостиМногооперационная лесозаготовительная машина включает самоходное колесное шасси с двухсекционной шарнирно-сочлененной рамой. На передней полураме с левой стороны машины по ходу движения расположена одноместная кабина оператора. Двигатель и манипулятор с рабочей головкой установлены по центру машины. Ось вращения колонны манипулятора наклонена в продольной плоскости на 45o к вертикали, что позволяет при повороте манипулятора на 180o из переднего положения назад через правую сторону машины, перевести дерево из вертикального положения в горизонтальное и в тоже время развернуть его в плане.

Рис. 3. Нижняя выдвижная секция, на которой установлены срезающий аппарат и нижние захватно-срезающие рычагиНа конце манипулятора установлена рабочая головка, состоящая из механизма протаскивания ствола, захватных рычагов и пильной шины. Корпус рабочей головки имеет нижнюю выдвижную секцию, на которой установлены срезающий аппарат и нижние захватно-срезающие рычаги.

Рабочая головка предназначена для захвата, валки и удерживания срезанного дерева, обрезки сучьев и раскряжевки хлыста на сортименты. На задней полураме расположен грузовой отсек для сортиментов с устройством для саморазгрузки. Привод всех механизмов – гидравлический.

Машина работает следующим образом. Двигаясь по ленте, машина подъезжает к ближайшему дереву, направляя обрабатывающую головку на комлевую часть дерева посредством изгиба шарнирно-сочлененной рамы машины и опусканием захватно-срезающего устройства обрабатывающей головки. Ствол дерева зажимается захватами обрабатывающей головки и срезается пильным цепным устройством. При необходимости машина отъезжает назад, чтобы растущие деревья не мешали повороту манипулятора. Дерево, удерживаемое обрабатывающей головкой, манипулятором переводится поворотом через правую сторону из вертикального положения в горизонтальное. Поворот дерева осуществляется таким способом, что центр массы дерева не выходит за габариты машины по ширине, что снижает динамические нагрузки и положительно сказывается на устойчивости самой машины. Обработка срезанного дерева рабочей головкой в горизонтальном положении осуществляется в режиме традиционной работы харвестерных головок непрерывного или циклического действия. Ствол протаскивается с одновременной обрезкой сучьев, раскряжевывается, при этом сорти-менты складируются в грузовую платформу. В процессе обработки дерево находится в подвешенном положении над машиной, не касаясь почвы лесосеки, что положительно сказывается на сохранности растительности. При наборе полного воза, сортименты транспортируются к лесовозной дороге и складируются у обочины.

Машина обрабатывает ленту, шириной не многим больше, чем ширина машины. Длина ленты рассчитывается так, чтобы обеспечить максимальную рейсовую нагрузку машины.

При анализе известного уровня техники не выявлены технические решения, имеющие совокупность существенных признаков аналогичному заявленному техническому решению, что свидетельствует о новизне.

Техническое решение перевода срезанного дерева из вертикального положения в горизонтальное для обработки позволяет на порядок уменьшить материало- и энергозатраты по технологическому оборудованию, чем у промышленно выпускаемых в настоящее время машин, что позволит увеличить удельную грузоподъемность машины и уменьшить вредное воздействие машины на окружающую среду.

Предлагаемое техническое решение по созданию многооперационной машины выполняющей весь комплекс лесосечных работ требует основательной проверки в практическом плане, что возможно только при наличии достаточного финансирования и привлечения квалифицированных конструкторских сил. Современный уровень развития техники и технологии машиностроения позволяет промышленно выпускать рассмотренную выше лесозаготовительную машину.


Другие публикации

Анекдоты

В Сибири, в одну из лучших лесозаготовительных бригад, где работают только опытные вальщики... Подробнее…


Самой - самой...

Из созданных конструкторами отечественного лесного машиностроения на сегодняшний день машин, можно считать:

тяжелой - валочно-транспортную машину МЛ-52...

производительной - валочно-пакетирующую машину ЛП-19 и её модификации.


"Лесдревмаш-2004"

С 6 по 10 сентября в Москве проводилась одна из крупнейших в России по тематике лесопромышленного комплекса 10-я Международная выставка «Машины, оборудование, инструменты и приборы для лесной, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и мебельной промышленности “Лесдревмаш-2004”. Подробнее…


А Вы знаете, что…

Заводы лесного машиностроения в 2002 году работали всего только на 9,3% по изготовлению машин и на 23% - бензопил от своих мощностей. Подробнее…


Механизация обрезки сучьев

Самоходная сучкорезная машина ЛО-72 Рудник Александр Михайлович
инженер-механик
февраль 2008г.

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»… Подробнее…


Машина трелевочная ТМ-96! Неужели прогресс?

Машина трелевочная большой грузоподъемности ТМ–96 Приоров Герман Евгеньевич, доцент, МГУЛ
Рудник Александр Михайлович, инженер-механик
июль 2008г.

Вот недавно обнаружил в Интернете на сайте www.traktory.ru далее по ссылке «военная спецтехника» машину трелевочную большой грузоподъемности ТМ–96. Машина создана на базе военного артиллерийского тягача АТС-59Г Подробнее…


ЭФФЕКТИВНАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИ АДАПТИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА НА БАЗЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

Кузнецов В. И.
Генеральный директор
ООО фирма"Лестехком"

Устойчивое развитие лесного сектора невозможно без широкого применения машинных технологий лесозаготовок, адаптированных к природно-производственным условиям лесных территорий. Заготовка древесины с использованием бензопил является тяжелым и опасным видом труда, который становится все менее привлекательным, особенно для молодежи. ... Подробнее...


Средства малой механизации

Средства малой механизации

Рудник Александр Михайлович, инженер-механик
февраль 2012г.

Ученые и специалисты лесной отрасли считают, что человек начал "заготавливать лес" почти 2 миллиона лет тому назад, как только взял в руки палку, чтобы сделать из неё лопатку для выкапывания съедобных корешков. А когда первобытный человек освоил огонь, то стал заготавливать древесину как топливо. ... Подробнее...