Аналіз сучасних технологій лісозаготівель
АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЛІСОЗАГОТУВАНЬ
Пономарьова Н.К., Оськіна Н.А., Мохірєв А.П.
(Лф СібДТУ, м. Лесосибірськ, РФ)
Modern technology of stocking up forest are Considered. Зроблені аналітики їх використання в Красноярському краю.
Парк лісозаготівельних машин, що значно зріс останнім часом у всьому світі, відрізняється великою різноманітністю типів і моделей. Зміна ергономічних та екологічних вимог до техніки та технології лісозаготівель та ефективності роботи на лісосіці змушує розробників та виробників постійно займатися модернізацією старих та створенням нових лісозаготівельних машин, що відрізняються за основними параметрами та конструктивними рішеннями.
Прогноз подальшого розвитку лісозаготівель в Україні базується на положеннях Федеральної програми розвитку лісопромислового комплексу і також наокремих положеннях «Концепції державного регулювання в лісовому комплексі Красноярського краю». Відповідно до цих документів для досягнення зрушень у лісозаготівельній промисловості та лісовому господарстві серед найважливіших пріоритетів особливо зазначено:
- створення стабільної бази розвитку лісозаготівель на основі безперервного невичерпного та раціонального лісокористування, інтенсифікації ведення лісового господарства та своєчасного відновлення продуктивних лісів на базі довготривалої оренди ділянок лісового фонду;
- Впровадження та розширення сортиментної технології заготівлі деревини при рубках головного та проміжного користування. Ця технологія враховуватиме передовий досвід скандинавських країн та орієнтована на використання новоствореної вітчизняної техніки.
Застосування технології заготівлі та вивезення деревини сортиментами обумовленозначним обсягом виконання несплошних рубок та рубок догляду за лісом.
У технологічному процесі дерево валиться, після чого прямо у пня проводиться обрізка сучків і розкряжування хлиста на сортименти різної довжини. Сортименти формуються у пачки. Після цього проводиться їх навантаження на транспортний засіб та переміщення у повністю зануреному положенні до лісовозної дороги. Біля дороги ліс складується, а потім вантажиться автопоїздом і вивозиться споживачам.
Фірми-виробники бензиномоторних пилок інтенсивно працюють над удосконаленням своїх виробів, прагнучи підвищити їх продуктивність, знизити масу, покращити вібраційні та шумові характеристики.
Найбільшого поширення набули пили шведських фірм "Хускварна", "Партнер", "Йонсеред", німецької фірми "Штиль".
Фірма «Хускварна» виготовляє близько 350 тисяч бензиномоторних пилок і мотокусторізів на рік. Всі пилки цієї фірми розроблені на п'яти базових моделях з об'ємом двигунів від 40 до 99см3. Кращі результати на рубках проміжного користування дають пилки, створені на базі моделей 340, 162 і 480. Вони успішно використовуються на розчищенні та проріджуванні всіх типів насаджень при діаметрі дерева до 50см. Нові бензиномоторні пилки фірми "Хускварна" (моделі 234, 444, 154, 266, 181, 2100) мають масу від 5,2 до 10,2 кг і робочий об'єм циліндрів від 34 до 99см 3 .
Настільки широка гама типорозмірів дає споживачам багатий вибір бензиномоторного інструменту для різних умов роботи. Так, наприклад, модель Husqvarna 234 призначена в першу чергу для обрізки сучків, у тому числі на великомірних деревах. Husqvarna 444, що випускається в декількох варіантах, придатна як для обрізки сучків, так і розкряжування тонкомірних і середньотовщинних хлистів.
Бензопили Husqvarna 181SE, 2100 CD, 3120 XP призначені для виконання важких лісосічних робіт, як найпотужніші з усіх бензиномоторних пилок фірми Husqvarna.
Перелічені марки пилок призначені для виконання робіт в умовах лісозаготівельного виробництва та лісового господарства.
Фірма «Йонсеред» випускає нині кілька типорозмірів бензиномоторних пилок. Найлегша пилка важить 3,9 кг, довжина її шини 30см, робочий об'єм циліндра 36см 3 . Пила 420 EVS має робочий об'єм циліндра 35см 3 масу 5,3кг. Довжина шини 28 та 30см. Пила моделі 63 DSES має три типи шин завдовжки 40, 46 та 50см. Маса її 7,1 кг. Пила моделі 920 ES використовується на всіх видах лісових робіт, відрізняється великою потужністю, маса (з шиною завдовжки 50см) – 8,8 кг. Робочий об'єм циліндра – 82см3. Пила поставляється з шинами завдовжки 50, 60 та 74см.
Фірма "Партнер" випускає ланцюгові бензиномоторні пилки для професійних лісозаготівельників. Модель P 70 має масу 6,3 кг, робочий об'єм циліндра - 70см 3 . Маса моделі Р 500 - 5,7 кг (з шиною довжиною 40 см), моделі Р 5000 - 5,6 кг, довжина шини 31 см, робочий об'єм циліндра - 59 см 3 . Нові пили моделей 1601П та 1602П мають масу 4,4кг при довжині шини 30см.
Всі представлені пили оснащені автоматичним гальмом пиляльного ланцюга Swed - O - Matic , робота якого заснована на принципі використання інерції маси. При спрацьовуванні гальма ланцюг зупиняється вдвічі швидше у порівнянні з ручним гальмом. Одночасно кут укосу зменшений утричі.
Наявність між двигуном та рукояткою гумових амортизаторів значно знижує рівень вібрації пилки.
У технічному плані основу сучасної сортиментної технології складають валково-сучкорізно-розкріжувальні машини маніпуляторного типу (харвестери) і самозавантажувальні.машини для трелювання сортиментів у повністю зануреному положенні - підбирачі-сортиментовози (форвардери).
Харвестер – це лісозаготівельна машина, що забезпечує валку дерев, обрізання сучків та розкряжування очищеного від сучків стовбура на сортименти та їх сортування. Відомі два типи харвестерів:
- тип I (single or one-grip harvester) – однозахоплюючий харвестер;
- тип II (two-grip harvester) – двозахоплюючий харвестер.
Грейферний харвестер першого типу має низку переваг перед двозахоплюючим харвестером, у якого ЗСУ змонтовано на маніпуляторі, а сучкорізно-розкріжувальний пристрій - на самохідному шасі.
У харвестера "ЕСА 250 Єва" робочий орган - харвестерна головка агрегатується на кінці гідроманіпулятора з телескопічною рукояттю.
Вибір довжини сортування, що випилюється, може проводитися вручну або автоматично за допомогою мікрокомп'ютера при високій точності розкряжування. Задана довжина сортиментів, які можуть бути випиляні з дерева, що обробляється, вказується на екрані дисплея, тут же вказується і довжина відміреного процесором сортименту. При цьому комп'ютер звіряє довжини заданого та відміреного сортиментів. комп'ютер може бути перепрограмований. якщо при обрізанні сучків відбулося прослизання, стовбур вальцями повертається у вихідне положення, а відмір довжини автоматично проводиться заново. На комп'ютері можна задавати різні довжини сортів, що випилюються.
Застосування на харвестері телескопічного маніпулятора значно спрощує наведення ЗСУ на дерево.
Найпопулярнішою моделлю в усьому світі є харвестер «Тімберджек 1270В» (John Deer), ця конструкція машини найбільше представлена як в Україні, так і в Красноярському краї. Це машинахарактеризується перевіреною надійністю та високою продуктивністю в найбільш складних умовах рубок проміжного та головного користування. На шестиколісному харвестері встановлений двигун потужністю 152 кВт з максимальним моментом, що крутить, 847Н*м і максимальним тяговим зусиллям - 148 кН. За загальним компонуванням харвестер TJ 1270В відноситься до групи машин із заднім моторним і переднім технологічним модулем. Він може комплектуватися однією харвестерною головкою з п'яти можливих варіантів: 745, 746 S, 755 B, 785 і 762 S.
Форвардер – це колісний або гусеничний транспортний засіб, призначений для навантаження-розвантаження заготовленої на лісосіці лісопродукції (сортиментів) та перевезення її до місць споживання або навантаження на лісовозний автотранспорт.
Форвардер "ЕСА 260" створено на базі 6-колісного трактора. Для навантаження-розвантаження лісопродукції на форвардері встановлено гідроманіпулятор «ЕСА 373» з максимальним вильотом 6,5 м та вантажопідйомним моментом 84,7 кН*м. Можуть використовуватись і інші маніпулятори.
Форвардер «Локомо 910» призначений для збору в лісі сортиментів, їх навантаження, транспортування та розвантаження у місцях доставки. На форвардері можуть використовуватись маніпулятори з телескопічною рукояттю Фіскарс Ф50Л, Ф60, Еса 363 з вантажним моментом 45-70кН*м та вильотом від 6 до 10,7м.
Форвардер «Локомо 919 Турбо» має дві напіврами та чотири балансирні візки. Крім мостів трансмісія містить гідротрансформатор та механічну коробку. На форвардері може встановлюватися маніпулятор із вантажопідйомним моментом брутто 60-90кН*м та вильотом до 6-11 м. Потужність дизельного 4-циліндрового двигуна Вольво складає 80 кВт.
Форвардер «Тімберджек 810В» є машиною високого ступеня автоматизації. Система комплексногоуправління машиною дозволяє оператору вибрати і запрограмувати переваги їм швидкості та чутливість органів управління. Ця система використовує всі переваги гідростатичної трансмісії, що є на форвардерах, починаючи з моделі 810В. Вона дозволяє оператору керувати гідроманіпулятором у процесі руху машини, а швидкість та зусилля гальмування приводяться у відповідність автоматично з урахуванням конкретних характеристик ґрунту, що зменшує вплив на ґрунтово-рослинний покрив.
Красноярський край є одним із найбільших лісових регіонів України. Загальна площа лісового фонду лісгоспів, підвідомчих Міністерству природних ресурсів Красноярського краю, дорівнює 58,4 млн. га. Покриті лісом землі становлять 49,1 млн. га із загальним запасом деревини 7,6 млрд. куб. м.
З початку 90-х років минулого століття у краї стали з'являтися лісозаготівельні комплекси на базі харвестера та форвардера фінського виробництва (переважно фірми «Тімберджек»). Машини зарекомендували себе позитивно. Зручність у використанні, надійність та висока продуктивність – одні з багатьох переваг цих машин. Проте висока вартість та криза лісової промисловості загальмувала розвиток цих технологій. У Красноярському краї у 90-х роках працювало близько 15 таких комплексів. З розвитком лісової промисловості останні роки з'явилася можливість модернізувати технологічні процеси з використанням іноземної техніки. З початку 2006 року до краю надійшло ще близько 15 комплексів. Причому спектр цієї техніки не закінчується на харвестерах та форвардерах. Купуються і валочно-пакетувальні, трелювальні сучкорізно-розкріжувальні машини.
Застосування новітніх технологій дозволяє збільшити продуктивність, якість та надійністьлісозаготівель, досягти високих результатів. Сучасна техніка допомагає реалізовувати таку систему рубок, яка забезпечує збереження водоохоронних, ґрунтозахисних та інших екологічних функцій лісу, лісорослинних умов, своєчасне та ефективне відновлення лісу на вирубках, а також безперервне, невичерпне та раціональне користування лісовими ресурсами.