Технологічні схеми механізованих рубок догляду
В даний час в багатьох лісгоспах дослідно-виробничі розробки включають організацію території виділу, технологію відбору дерев для формування оптимально продуктивного лісового пологу без таврування дерев, що вирубуються, техніку спилювання дерев, що їх прибирають, їх віддалення від пня, трелювання і транспортування зрубаних дерев на верхній склад.
У лісах нашої країни при рубках догляду за лісом із заготівлею ліквідної деревини застосовують вузько-, середньо- та широкопасічну технологію з відстанню між трелювальними волоками відповідно 20—30; 35-50 і 60 м і більше.
Вузькопасічна технологія. Передбачає повну механізацію робіт - машина здійснює та укладання дерев, не з'їжджаючи з технологічного волока. Така технологія дозволяє знизити пошкодження в пройденому рубкою насадженні, сприяє збереженню підросту і виключає необхідність очищення лісосік. Вузькопасечная технологія ефективна у природних насадженнях, а й у культурах при ширині міжрядь 2,5 м і більше: машина «Дятел-1» рухається міжряддям і вирубує дерева у двох прилеглих рядах кожного боку. Недоліки цієї технології такі: 1) густа мережа технологічних коридорів, що займають до 15-30% лісової площі, що знижує продуктивність насаджень; 2) прямолінійність волоків; 3) залежність ширини пасіки від довжини вильоту стріли гідроманіпулятора. Ширина лісової лінії між технологічними коридорами до 30 м.
Середньопасічна технологія. Застосовується в РРФСР, Литві, Латвії та інших республіках при проріджуваннях і прохідних рубках. Трелювальні волоки шириною до 4 м у насадженнях середніх класів бонітету прорубують через 40 м, а в насадженнях вищих класів бонітету — через 50 м. Середньопасічна технологія найбільш прийнятна для останніхрубок догляду, а також для поступових і вибіркових рубок головного користування з поколінням хвойних порід, що відновилося під материнським пологом.
Широкопасенна технологія. З лісівничих і техніко-економічних позицій ця технологія більш прийнятна, оскільки створення технологічних волоків через 100 м не порушує оптимального лісового середовища, а можливість використання доріг, просік, прогалин як волок і складів знижує витрати на організацію території. Широкопасічна технологія ефективна при лінійно-селекційному способі догляду в культурах, а також при прочищеннях і проріджування в лісах зеленої зони з густою мережею доріг.
За способом трелювання технологію рубок догляду поділяють на три види: трелювання сортиментів, хлистів і дерев. З лісівничих позицій найбільш прийнятна трелювання сортиментів, так як обробка на сортименти на пасіці дозволяє проводити валку в найбільш зручному напрямку і завдає мінімум пошкоджень деревам, що залишаються; крім того, відпадає потреба у верхніх складах. Істотні недоліки методу - гужова або ручна доставка сортиментів до волока, не завжди раціональне розкряжування хлистів, невчасне вивезення сортиментів. В результаті багато лісгоспів країни прийняли технологію з трелюванням хлистів. У цьому випадку можливі механізована трелювання, раціональніша і різноманітніша розкряжування хлистів, але при валці і трелюванні завдається великої шкоди залишеним деревам і навколишньому середовищу. Трелювання дерев - перспективна технологія, що дозволяє максимально утилізувати зрубане дерево за умови збуту сучків та зелені.
Важливий елемент у технологічній схемі робіт на рубках догляду – система транспортних шляхів: магістральних волоків та технологічних коридорів, а також їх ширина, довжина та кутпримикання. Існують певні залежності між глибиною колії, станом ґрунту, характеристиками ходової частини та потужністю самохідних машин та транспортним навантаженням (кількості проїздів) у технологічних коридорах. Для досліджень технологічних варіантів рубок догляду важливий показник — протяжність технологічних коридорів, оскільки тут змінюються і транспортне навантаження і ступінь пошкодження дерев, що залишаються, причому останній показник багато в чому впливає на технічну та економічну сторону лісових робіт. Частка лісової площі, зайнятої під технологічні коридори, своєю чергою залежить від відстані між ними, і від їх ширини. З іншого боку, існують зв'язки між транспортним навантаженням технологічних коридорів та такими елементами технологій рубок догляду, як відстань між технологічними коридорами, інтенсивність рубок догляду, навантаження на осі самохідних засобів та конфігурація оброблюваної площі (останнє визначає довжину технологічних коридорів).
Для аналізу можливих змін транспортних навантажень за різних технологічних варіантів можливий наступний розрахунок. Передбачається, що у майбутньому основною формою рубок догляду стане поквартальний метод із прокладанням паралельних технологічних коридорів, переважно у прямокутних ділянках.
Розрахунки, виконані з великою кількістю вихідних даних, показують, що в залежності від загальної протяжності технологічних коридорів при трелюванні кількість проїздів може коливатися в межах від 1 до 30. Отже, зменшення кількості проїздів можливе головним чином за рахунок зменшення відстані між технологічними коридорами або збільшення рейсової навантаження.
Як приклад дана можлива розбивка в лісовому кварталі технологічних коридорів тамагістральних волоків. Відстань трелювання по технологічному коридору в межах 125 м забезпечує порівняно невелике транспортне навантаження (в кінці коридору 10-12 проїздів з вантажем), а кут примикання 35-40 ° мінімальні пошкодження у дерев, що залишаються. Можуть бути застосовані й інші схеми, але завжди їх вибір треба пов'язувати з такими цілями, як забезпечення мінімальних пошкоджень ґрунту, дерев, що залишаються, і забезпечення достатнього рівня продуктивності праці.
При розгляді механізованих робіт на рубках догляду слід зауважити, що валка дерев, обрубування сучків та розкряжування за допомогою бензиномоторних пилок з подальшим складуванням сортиментів вручну є важкими і дуже важкими роботами. Зважаючи на це, наша увага має бути звернена на такі технологічні процеси, де важкі та підвищеної небезпеки роботи виконувались би машинами.
У процесі переміщення лісоматеріалів є дві істотно різні операції: процес збирання деревини до навантаження і первинне транспортування. На першій операції робочий процес характеризується малим навантаженням (одне або кілька дерев, сортиментів), обмеженою швидкістю та відносно малими відстанями переміщення. Операції здійснюються у древостое. Навантаження та первинне транспортування (трелювання, підвезення) характеризуються значними навантаженнями та збільшеною швидкістю руху машини. Операції виконуються здебільшого у технологічному коридорі.
Збирання (підтягування) зрубаних дерев вимагає значно менших потужностей, ніж первинне транспортування, але відрізняється складністю виконання. Це зумовлює прагнення розділити дані робочі процеси, і де це вдається, там різко зростає продуктивність на первиннійтранспортування. Прикладом може бути робота трелювальних тракторів і машин підвезенні складених біля технологічного коридору лісоматеріалів. Викладеним можна пояснити також і факт, що підвезення було механізовано значно раніше, ніж процес зрізання — збирання дерев, що підлягають рубці.
При проведенні рубок догляду в даний час застосовують два принципово різні способи збору деревини: 1) переміщення дерева (сортиментів) у повалену вигляді; 2) переміщення дерева у вертикальному положенні. Найбільш поширений у лісогосподарській практиці перший спосіб із технологіями заготівлі дерев, хлистів або сортиментів. Цьому сприяє широко впроваджуваний комплекс машин для реалізації даного способу — бензиномоторні пилки, трелювальні лебідки, трактори з лебідками або навантажувачами та ін. їх у пачки в технологічному коридорі.
Лісівникам Радянського Союзу належить пріоритет розробки та наукового обгрунтування способу машинного зрізання — виносу дерев на рубках догляду. Розглядаючи позитивні і негативні сторони цих способів, приходимо до висновку, що маніпуляції з поваленим деревом або сортиментом в частині лісонасадження, що залишається, здійснити завжди більш складно, ніж перемістити дерево у вертикальному положенні, а від цього великою мірою залежить ступінь пошкодження частини дерева, що залишається, і лісового грунту. .
Заслуговує на увагу така операція, як винесення пакета (дерев, хлистів, сортиментів) у технологічний коридор за допомогою їх підняття та повороту у вертикальному положенні. Даний технологічний прийом дозволяє звести до мінімуму пошкодження удерев, що залишаються, і конструктивно реалізований у підтрілювальнику деревини тракторному ПДТ-0,3.
Спосіб виконання таких операцій, як трелювання або підвезення лісоматеріалів, отриманих при рубках догляду, до автодороги (верхнього складу), багато в чому залежить від технічного рішення операцій валка - збір - обробка дерев, що підлягають рубці. Розрізняють підвезення сортиментів, трелювання хлистів, напівхлистів і дерев з подальшою їх обробкою на верхньому або на нижньому складі. Як було зазначено, ефективність первинного транспорту багато в чому залежить від обсягів підготовлених пакетів. Можна стверджувати, що на рубках догляду технологію заготівлі ліквідних лісоматеріалів вже в найближчому майбутньому буде повністю механізовано. Приклад тому — досвід, набутий у передових господарствах.
Протягом кількох років у дослідному господарстві науково-виробничого об'єднання "Сілава" експлуатується комплект машин для прохідних рубок із середнім обсягом дерева 0,11-0,13 м 3 . Комплект складається з валково-пакетуючої машини ВПМ-35 (вироблення 5,5 м 3 / чол.-ч, відстань між технологічними коридорами 20 м); колісного трактора ЛТ-157 (10 м 3 / чол.-год), або Т-40Л (5,5 м 3 / чол.-ч); автопоїзди з причепом для вивезення дерев (4,9 м 3 / чол.-ч); сучкорізної машини ЛП-30Б (5,5 м 3 / чол.-ч) та стаціонарного обладнання для переробки тонкомірних дерев на круглі сортименти, технологічну тріску та товарну деревну зелень (вироблення 1,5 м 3 / чол.-ч). Для переробки крони великомірних дерев застосовують подрібнювач-пневмосортувальник ІПС-1.0М (2 т/чол.-ч), або сортувальник зеленої тріски СІКО-2 (3 т/чол.-ч) для вироблення технологічної та паливної тріски та деревної зелені.
Загалом на всьому технологічному процесі заготівлі переробки цілого дерева трудомісткості складають від 1,1до 1,3 чол.-год. на 1 т біомаси. Частка машинізованої праці з усього технологічного процесу 90—93 %. Вихід товарної продукції проти виходом за традиційної технології використання стовбурової деревини збільшується на 30—35 %, а разі організації переробки деревної зелені на кормові продукти чи екстрактивні речовини — на 60—65 %.