Лесозаготовительная техника: сбор и первичная обработка леса, механизация труда

Лесозаготовительная техника и механизация вырубки

Проектные и конструкторские организации, опираясь на научные исследования, создают новые модели для автоматизации и механизации лесозаготовительных работ. Созданная на машиностроительных предприятиях техника лесозаготовки увеличивает производительность труда и облегчает работу человека при вырубке деревьев, первичной обработке бревен и их перевозке.

  • Виды механизации
  • Работы на лесосеках
  • Валка деревьев
    • Техника с набором операций
  • Трелевка бревен
  • Лесопогрузка
  • Перевозка сырья
  • Нижний склад

Виды механизации

На лесосеках используют оборудование для повышения производительности:

  • валить деревья помогают валочно-трелевочные, пакетирующие, сучкорезно-раскряжевочные машины;
  • трелевка древесины осуществляется с помощью оборудования для бесчокерной и чокерной трелевки;
  • в условиях горной местности работает транспортно-погрузочная и трелевочно-канатная техника для леса;
  • обрезка сучьев ведется раскряжевочными и сучкорезными самоходными установками;
  • погрузка леса производится стреловыми и челюстными гидроманипуляторами и погрузчиками;
  • для вывозки бревен используют автомобили и прицепы — сортиментовозы, автомобильные тягачи и прицепы-роспуски, узкоколейные тепловозы и щеповозы.

Работы на лесосеках

Этот этап включает в себя все операции по заготовке непосредственно на месте вырубки:

  • валка стволов;
  • обрубка веток и сучьев;
  • трелевка бревен к пунктам погрузки;
  • раскряжевка хлыстов;
  • складирование в штабеля и погрузка материала на лесовозы.

Валка деревьев

Валка леса производится на лесосеках, разбиваемых для улучшения контроля на делянки (площадь от 5 до 8 га), а сучкорезные работы ведутся на пасеках (полосах шириной 27−47 м вдоль трелевочного волока). Такие полосы возникают при однократном прохождении валочно-трелевочных, пакетирующих или валочных машин.

Каждый рабочий-вальщик работает с пилой на бензиновом моторе, в комплекте к которой используют крючья для подтасовывания и измеряющую рулетку. Применяют пилы одиночного управления с цепным пильным агрегатом консольного действия, чаще используют пилу «Дружба» мощностью 2,8−3,7 кВт с массой в рабочем состоянии 13,65 кг. Работы ведутся бензомоторной пилой «Урал» с аналогичным весом и мощностью агрегата 4 кВт, для нее характерна повышенная скорость и встроенное устройство автоматической смазки.

Зарубежный инструмент этого типа представлен на рынке сверхлегкими и легкими пилами 5−10 кг, среднетяжелыми и тяжелыми экземплярами 14 и выше килограмм. Используют для валки деревьев валочно-трелевочные агрегаты.

Деление бревен на стандартные части в соответствии с ГОСТом (раскряжевка) делается на выбранном месте по технологической карте работ. Чтобы уменьшить трудоемкость процесса используют автоматические высокопроизводительные раскряжевочные установки стационарного типа, которые обустраивают на нижнем или верхнем складе. Для раскряжевки применяют переносные моторные инструменты, но их применение для этой операции отличается низкой производительностью, поэтому в работу вводят многооперационные агрегаты на колесном или гусеничном ходу.

Техника с набором операций

Харвестер является лесозаготовительной мобильной техникой для срезки и валки стволов, очистки от веток и порезки бревен на отрезки в условиях лесосеки. Наименование машины используется для определения валочно-сучкорезочно-раскряжевочных агрегатов. Большинство машин работают по принципу протаскивания беспрерывного действия, их механизм работает в виде приводных вальцов, гусениц или их комбинации. Харвестеры выпускают для работы в непрерывной или циклической последовательности, способ компоновки рабочих узлов делит их на двухстадийные и одностадийные устройства:

  • Одностадийные харвестеры в конструкции имеют головку, расположенную на манипуляторе, для наведения на ствол дерева. Затем дерево срезается, валится, ствол тянется через сучкорезные ножи для очистки от веток и сучьев, делается разметка, порезка на технологические части.
  • Двухстадийные агрегаты отличаются сразу двумя рабочими устройствами. Одно для захвата и срезки дерева расположено на манипуляторе, другое полает ствол в сучкорезное и раскряжевочное отделение, располагается на раме машины.

Фарвардер представляет собой машину-манипулятор для сборки, погрузки и перевозки бревен, распиленных на части, это наименование часто аналогично использованию термина «сортаментовоз». Транспорт для сборки стволов и их перевозки выпускают в двух модификациях:

  • ЛТ — 189 М;
  • ЛТ — 189.

Их производство полностью укомплектовано узлами и деталями российского и белорусского выпуска. Машина соответствует экологическим и технологическим требованиям, рассчитана для транспортировки участков бревен от 2,5 до 6 м, за один рейс перевозит 11 куб. м, при этом на кубометр расходуется 1−1,2 л топлива. На расстояние до половины километра перевозит 46−60 куб. м за смену, используется не только для трелевки распиленных бревен с участка лесосеки, но и вывозит части стволов с верхнего склада.

Трелевка бревен

Трелевка — это перемещение срезанных стволов из области валки до погрузочного пункта. Лесозаготовочный транспорт и узкоколейные автомобили не могут взять деревья с лесосеки, их следует предварительно собрать с места валки. Транспортная операция отличается от других перемещений тем, что ведется в условиях бездорожья. Так как машины работают на большой территории в короткий период, то подъездные пути и проезды для них не делают. В зависимости от вида транспорта различают способы трелевки:

  • тракторами на гусеничном ходу;
  • тракторами на колесном ходу;
  • канатными устройствами;
  • перемещение с помощью вертолетов;
  • в редких случаях привлекают лошадей.

В нашей стране основной трелевочной техникой для леса на заготовках выступает трактор на гусеничном ходу. Его применение допускается в гористой местности с крутизной склонов не больше 25˚ при благоприятной погоде, зимой этот показатель уменьшается до 15˚, в других случаях используется канатная установка. Основным требованием к трелевочным агрегатам выступает хорошая проходимость, обеспечивающая работу на участках с валунами, уплотнениями валежника, пнями, болотами и другими препятствиями.

Читайте также:
Как правильно заточить топор?

Лесопогрузка

Эта операция включает перегрузку стволов с трелевочных агрегатов на лесовозы, часто совмещаемую с другими работами. Технологические карты разработки предусматривают создание погрузочных пунктов с функциями:

  • площадки для перегрузки с использованием челюстных погрузчиков;
  • участки со складированием распиленных частей для последующей погрузки челюстными механизмами;
  • площадки для отгрузки автомобильным транспортом с манипулятором;
  • места для крупнопакетных отгрузок древесины;
  • участки установки сучкорезных машин и последующей погрузки.

Лесопогрузчики челюстного типа представляют собой самоходные агрегаты, включающие в конструкции навесное оборудование. Технологические узлы и агрегаты монтируются на колесном или гусеничном тракторе и по способу поворота различают поворотный, фронтальный и перекидной тип. Лесопогрузчик Л. Т. — 65 смонтирована на базе трактора ТТ — 4 с гидравликой, лебедкой и щитком. Оборудование включает механизмы для захвата леса, подъема, и гидравлической системы.

Стреловые подъемные краны различают в зависимости от характера передвижения стрелы, они включают в конструкцию базовый агрегат (трактор, автомобиль, ж. д. платформу). Предусмотрено оборудование крана (подъемный и опускной механизм, поворотная площадка, система управления, привод, опоры, поворотный механизм стрелы).

Автопоезда для транспортировки леса с функцией самопогрузки включают составной автопоезд и погрузочное технологическое оборудование навесного типа для подъема и отгрузки леса. Это оборудование выпускается двух видов: канатный тип и гидроманипулятор. Канатное устройство ставится на автомобильной или прицепной раме, в некоторых случаях на автомобиле роспуска. В конструкцию входит коники, лебедка, система из канатов и блоков или стационарное управление. Загрузка автопоезда ведется с верхних складов или с пасек (полос, рядом расположенных с делянкой).

Современные способы механизации предусматривают использование многооперационных машин, например, тех, что одновременно делают валку, обрезку, распил, трелевку и отгрузку. К таким технологичным агрегатам относят форвардеры и харвестеры.

Перевозка сырья

Транспортировка и вывозка леса объединяет между собой заготовительную функцию в технологическом процессе и складирование с последующей обработкой на сырьевых биржах. Специфические черты груза (бревна, хлысты, круглые сортаменты лесоматериала) определяют необходимость применения подвижного состава специального назначения, что не всегда приводит к использованию полной грузоподъемности.

Перевозка леса обеспечивается по сухопутным дорогам или морскими путями, последний способ распространен в районах, удаленных от железных дорог. При водной транспортировке учитывается способность древесины держаться на воде. Сухопутный транспорт играет роль для недалеких перевозок в районах и областях, выполняет другие задачи.

В зависимости от вида подвижного состава, работающего на лесовозных дорогах, его подразделяют на автомобильный, рельсовый, конный транспорт. Для перевозки используют автомобили МАЗ, КРАЗ, ЗИЛ со сложными составными прицепами. Для вывозки распиленных кусков из нижнего склада часто делают рельсовые пути и в качестве прицепа применяют платформы к дизелю грузоподъемностью до 20 т, а полногабаритные стволы везут в вагонах от 23−25 т.

Нижний склад

Рабочие процессы на нижнем складе отличаются большим числом операций по подъему и перемещению груза. Установки подъемно-транспортного назначения выбирают с учетом соответствия виду леса, технологическому перебазированию в условиях площадки и отгрузки для дальнейшей перевозки. В зависимости от траектории перебазирования механику делят на виды:

  • грузоподъемные;
  • транспортирующие.

К таким установкам относят мостовые, кабельные, козловые и стреловые краны, погрузчики на колесах или гусеницах, канатно-блочные лебедки, бревносвалы, другое оборудование, основным требованием к которому является способность перемещать пачки в горизонтальном направлении и с поворотом подъемного приспособления.

На площадке нижнего склада также используют сучкорезные установки, так как условия позволяют сделать это с наибольшей производительностью по сравнению с делянками. Применяют передвижные, переносные, стационарные сучкорезы. Переносные модели облегчают рабочий труд, но повышение производительности относительно небольшое, так как пильщик обрезает каждую ветку в отдельности. Стационарные и передвижные машины для групповой и поштучной обрезки сучьев дают значительное ускорение работы.

Поперечный распил бревен относится к первичной обработке. В условиях нижнего склада применяются переносные цепные пилы, с электрическим приводом или работающие на бензине. Сортировка сортаментов леса и компоновка их с целью складирования проводится лесотранспортерами. Это машины беспрерывного действия, оснащенные тяговым устройством замкнутого типа в форме цепи или стального каната с траверсами. Траверс представляет собой опорно-захватное приспособление.

Штабелевка продукции осуществляется в условиях склада с целью создания некоторых запасов для обеспечения равномерности отгрузки. Для складирования лесоматериалов по высоте обычно используют те же механизмы и машины, что и в случае погрузки на подвижной состав. Это могут быть автомобильные погрузчики или козловые и консольные краны. Если требуется образование значительных запасов, то используются движущиеся мост-кабельные и кабельные краны.

Погрузка бревен на железнодорожные платформы проводится с использованием козловых, консольных, автомобильных, башенных, стреловых, железнодорожных. Отгрузка на речные и морские баржи и другие плавучие средства ведется башенными и стреловыми подъемными кранами, иногда используют судовые погрузочные манипуляторы и другое установленное на них оборудование.

Механизированная заготовка древесины и ее разновидности

Из-за ужесточения требований к качеству сырья в целлюлозно-бумажной промышленности дробление древесины в щепу непосредственно на лесосеке применяется почти исключительно при заготовке энергетической древесины.

В таблице 1 дана упрощенная схема того, на какой фазе лесозаготовки выполняются отдельные операции при различных способах заготовки леса. Таблица раскрывает лишь принцип способов. При хлыстовой заготовке и заготовке целыми деревьями на практике имеется огромное число вариантов.

Читайте также:
Как переделать машинку с ДВС на электродвигатель (RC-модель)

При сортиментном способе дерево валят, обрезают сучья и уже на делянке разделывают на готовые сортименты, которые трелюют в отдельные штабели у дороги. Валка, обрезка сучьев и раскряжевка выполняются либо вручную вальщиком при помощи бензопилы, либо харвестером. Трелевка осуществляется грузовым трактором (форвардером) или при помощи трелевочного трактора. Часто лесоматериалы измеряют в ходе заготовки. С придорожного склада древесина перевозится сортиментами на переработку (роспуск, распиловку или лущение).

Место действия Сортименты Хлысты Цельные деревья
Делянка Валка
Обрезка сучьев
Обмер
Разделка на сортименты
Валка
Обрезка сучьев
Валка
Трелевка Сортиментами Стволами без сучьев Целыми деревьями
Придорожный склад Складирование Обмер
Погрузка
Разделка на части или на сортименты
Обрезка сучьев. Обмер
Погрузка
Разделка на части или на сортименты
Вывозка Сортиментами Хлыстами, частями хлыстов или сортиментами Целыми деревьями, хлыстами, частями хлыстов или сортиментами
Завод/ терминал Приемка Разделка на сортименты
Приемка
Разделка на сортименты
Приемка

Таблица 1. Способы лесозаготовки по фазам работ

При хлыстовом способе дерево валят, сучья обрезают на делянке, а ствол трелюют на придорожной склад, где часто производят раскряжевку на сортименты. Пиловочная часть доставляется неразделанной на завод. Погрузку в машины производят обычно отдельным погрузчиком.

Способ заготовки целыми деревьями отличается от хлыстового тем, что обрезка сучьев выполняется на придорожном складе, иногда даже на перерабатывающем предприятии. Часто для хлыстовой и цельно-древесной заготовки характерны отдельные терминалы. На территориях с крупными цельными массивами лесов (например, Северная Америка, Россия, Китай) иногда считается целесообразным сосредоточить полную или частичную раскряжевку всей заготавливаемой древесины и даже иногда обрезку сучьев на одном терминале, откуда части стволов или сортименты вывозят централизованно на различные перерабатывающие предприятия.

Описанное выше разделение основывается на характере разделки стволов и предположении, что трелевка производится самыми различными способами. Однако способы лесозаготовки можно разделить на основании характера самой трелевки. Тогда можно выделить следующие способы:

  • ручная трелевка и переноска;
  • трелевка тягловыми животными;
  • бульдозер;
  • трелевочный трактор;
  • грузовой трактор (форвардер);
  • лебедка;
  • канатная дорога;
  • воздушный мост (вертолет, аэростат).

Почти со всеми способами первичной транспортировки связаны описанные выше принципы раскряжевки. Поэтому имеют место сотни различных вариантов заготовки леса.

Хлыстовой способ удобен для заготовки крупных стволов, так как производительность трелевки сильно зависит от размеров стволов. К сильным сторонам хлыстового способа можно отнести и то, что требуемые механизмы по своей технологичности просты и способны работать на более крутых склонах, чем техника сортиментной заготовки. Однако слабой стороной хлыстовой заготовки является то, что она плохо подходит к рубкам прореживания и нуждается в большем количестве механизмов и крупных складов. Сортиментный способ считается несколько более экологичным, чем хлыстовой. Древесина повреждается и загрязняется при самой трелевке меньше. Машины для сортиментной заготовки технически сложнее и дороже, чем машины для хлыстового способа.

Сделаны многочисленные попытки сравнительно оценить экономическую эффективность хлыстового и сортиментного способа заготовки древесины. Четких различий не выявлено. Различия маргинальны и касаются отдельных делянок. Механизированная хлыстовая заготовка весьма эффективна на крупных делянках с коротким расстоянием трелевки. По мере увеличения дальности трелевки эффективность способа быстро снижается.

Выбор того или иного способа отнюдь не всегда объясняется его эффективностью или экономичностью. Структурные и общественные факторы каждой страны в значительной мере влияют на выбор способов заготовки. Самыми существенными из этих факторов являются:

  • традиции / культура;
  • уровень инфраструктуры / техники;
  • доступность и квалифицированность рабочей силы;
  • расположение объектов работы;
  • структура рабочего времени;
  • уровень заготовительных затрат, цены на древесину и их соотношение;
  • альтернативы переработки.

Способы лесозаготовки можно классифицировать также на основании уровня механизации работ. При полностью механизированной заготовке все операции механизированы. Но в мировом масштабе преобладающая часть древесины заготавливается с использованием ручного труда. Почти везде, где производятся промышленные заготовки, валка выполняется бензопилами, а для трелевки древесины применяются бесчисленное множество вариантов. В развитых странах трелевка в основном механизирована, в отсталых странах по-прежнему актуальны тягловые животные (верблюды, лошади, слоны, мулы, ослы и т.п.).

История механизированной заготовки весьма красноречива. Механизация начинала свое развитие с отдельных операций (валка, пакетирование, раскряжевка, обрезка сучьев и др.) и перешла уже на уровень двухоперационных машин (валочно-пакетирующие, валочно-трелевочные) и многооперационных машин. К многооперационным машинам относятся в первую очередь процессор и харвестер. Процессор (processor) означает машину или оборудование, не выполняющее валку, но производящее обрезку сучьев и раскряжевку стволов. Харвестер (harvester) валит деревья, обрезает сучья и раскряжевывает стволы. В ряде случаев всю заготовку можно выполнить одной машиной. Эта комбинированная машина, или лесной комбайн (harwarder), способна не только заготовить, но и вывезти заготовленную древесину.

В западных странах заготовительная технология переживает период определенной стабилизации, но в глобальном масштабе набор лесозаготовительных способов пока ещё весьма пёстрый. Ниже представлены типичные и широко распространенные варианты лесозаготовительных цепочек.

1) Скандинавский механизированный способ заготовки леса

Древесина заготавливается с помощью современной техники: Это харвестер / форвардер или harvester / forwarder. Данное звено может применяться как на рубках главного пользования, так и на выборочных рубках.

Рисунок 1. Звено для механизированной сортиментной заготовки состоит из двух машин: харвестер / форвардер

2) Сортиментный способ на основе ручной валки

Деревья валятся и разделываются вальщиками на нужные сортименты прямо на делянке с помощью бензопил, трелевка осуществляется форвардером или трелевочным трактором. Ручная заготовка до сих пор широко распространена во всем мире, сильно различаются только расстояния трелевки. В менее развитых регионах возможно использование тягловых животных (например, лошадей).

Читайте также:
Как прочистить насос в стиральной машине whirlpool

3) Способ лесозаготовки с канатной трелевкой (cable yard system)

Деревья валят вручную и хлыстами или их частями доставляют к дороге по построенной на склоне канатной дороге. Это практически единственный способ заготовки, подходящий для местности с уклоном более 30 %. Канатные дороги широко применяются в гористых регионах Норвегии, Швейцарии, Германии, Японии и на западном побережье США. Таким способом, в зависимости от конкретных условий, можно перемещать разделанные стволы как с обрезанными, так и с необрезанными сучьями.

Рисунок 2.На лесосеках с большими уклонами широко применяются канатные дороги. Самой надежной показала себя дистанционно управляемая система running skyline.

4) Валочно-пакетирующая машина, скиддер и отдельная сучкорезно-раскряжевочная машина

Деревья валят и пакетируют в пачки нужного размера валочно-пакетирующей машиной (feller-buncher). Валочно-пакетирующие машины делятся на два основных типа. У машин типа Drive-to-tree валочная головка установлена спереди непосредственно на каркасе машины. Машины типа Swing-to-tree имеют гусеничную базу и манипулятор с мощной валочно-пакетирующей головкой. Трелевку обычно производят колесными трелевочными тракторами – скиддерами с захватом (grapple skidder), иногда скиддерами с кониковым зажимным устройством (clambunk skidder), имеющими отдельный манипулятор для его загрузки. У дороги сучья обрезают отдельной сучкорезной машиной (delimber), и в некоторых случаях раскряжевывают тоже отдельной раскряжевочной машиной (slasher). В настоящее время все шире применяется совмещающая эти функции сучкорезно-раскряжевочная машина (delimber-slasher, processor). Хлыстовой или цельнодревесный способ особенно эффективен на крупных делянках с короткой дистанцией трелевки. При большой дистанции трелевки скиддер с кониковым зажимным устройством гораздо эффективнее скиддера с захватом благодаря большей грузоподъемности.

Рисунок 3. Заготовительная цепь цельнодревесного способа включает валочно-пакетирующую машину (feller-buncher) и скиддер с захватом (grapple skidder). Валочно-пакетирующая машина должна стараться делать пачки такого размера, чтобы скиддер мог вывозить их за один прием.

5) Экскаватор с валочной или харвестерной головкой (excavator-harvester)

На гусеничный экскаватор или подобную машину устанавливается харвестерная головка. Машина работает как процессор у дороги в местах с большим уклоном или как полноценный харвестер на делянке. Несущая гусеничная машина надежна и выгодна, однако уровень повреждений почвы выше, чем у колесных машин. Она не годна для прореживания. Тем не менее, такая машина широко распространяется во многих регионах мира. Преимущество данного способа связано с рентабельностью многоцелевого использования несущей машины. Например, экскаватор можно зимой использовать на лесозаготовке, а в теплое время для производства земляных или лесохозяйственных работ. Ныне лесозаготовительное оборудование также монтируют на гусеничное шасси для создания валочно-пакетирующей машины. Хорошую проходимость такой машине обеспечивает большой дорожный просвет, а удобство – поворачивающаяся кабина.

Рисунок 4. Комбинированный экскаватор – харвестер приобрел в последние годы широкую популярность особенно в развивающихся странах Южной Америки и Азии

6) Способ перемещения древесины экскаватором (shovel-logging)

Данный способ лесозаготовки применяется преимущественно на рубках главного пользования, когда заготовленные вручную бревна или хлысты требуется переместить рядами примерно на 40-70 метров за один прием. На экскаватор устанавливается стрела длиной около 20 метров с захватом специальной конструкции. Эффективность основывается на том, что вращение экскаватора быстрое и он легко управляется оператором. Агрегат позволяет поэтапно переместить всю древесину к дороге или перетаскать ее через труднопроходимые места для дальнейшей трелёвки к дороге, например, трелевочным трактором или форвардером.

Рисунок 5. Перемещение древесины экскаватором с близких к дорогам высокополнотных делянок главного пользования обеспечивает очень высокую производительность.

7) Ручная валка и чокерная трелёвка (cable skidder)

На концах заготовленных вручную хлыстов закрепляют чокеры, которыми с помощью лебедки и основного троса формируют пачки по 3-10 хлыстов, пачки трелюют к дороге. В группе из 2-х человек для повышения эффективности труда можно применять два комплекта чокеров. Второй чокеровщик остается крепить чокеры, пока тракторист трелюет предыдущую пачку к дороге. Снятие чокера у дороги занимает довольно много времени и трактористу приходиться часто останавливаться для правильной сортировки хлыстов по кучам. Обрезка сучьев происходит на пасеке или у дороги, разделка хлыстов на сортименты – у дороги или только на заводе. Этот способ заготовки довольно распространен во всем мире.

Рисунок 6. Традиционный чокерный трелёвочный трактор (cable skidder) остается самым используемым типом лесных машин. С помощью чокеров и троса стволы собирают в пачки, которые трелюют на придорожный склад.

8) Ручная заготовка брёвен и вывозка с помощью животных или бульдозера

Распространенный в развивающихся странах способ заготовки, при котором бензопилами

Виды лесозаготовительной техники

При заготовке лесов используется большое количество видов спецтехники. Это обусловлено технологической сложностью процесса. Лес необходимо повалить, обработать, транспортировать к месту хранения или погрузки, и так далее.

Основными видами лесозаготовительной техники, использующимися в настоящее время, являются:

  • Мульчер (мульчирователь). Используется для предварительной очистки лесного участка от низкорослых деревьев, валежника, кустарников и другого «мусора»;
  • Харвестеры. Используются для сваливания и предварительной обработки деревьев;
  • Форвардеры. Используются для транспортировки обработанных и подготовленных харвестером брёвен к месту хранения. Могут быть заменены трелёвочными тракторами;
  • Лесовозы-сортиментовозы. Тягачи со специальными полуприцепами. Используются для перевозки обработанных брёвен к месту дальнейшей подготовки древесины.
Читайте также:
Коды ошибок стиральных машин Siemens: описание, причины и сброс неисправностей

Также в лесозаготовительной промышленности могут использоваться бульдозеры. Эти машины расчищают путь для остальной спецтехники, площадку для складывания брёвен, а также они могут транспортировать сортимент на короткие расстояния или выкорчёвывать пни при удалении деревьев с территорий для последующей сельскохозяйственной деятельности или строительства зданий и сооружений различного назначения.

Мульчеры (мульчирователи)

Мульчирующие машины, также называющиеся «мульчерами» или «мульчирователями», применяются во время предварительной очистки участка для будущих лесозаготовительных работ. Они удаляют маленькие деревья, поросль, кустарники, валежник и другую растительность, которая способна помешать процессу валки стволов.

Источник изображения ru.wikipedia.org

Главный рабочий орган мульчирующей машины – это вращающийся барабан на фронтальной части. Он состоит из ряда стальных зубьев, которые вырывают мелкую древесную поросль из земли и измельчают её. Как правило, мульчеры изготавливаются на базе колёсных или гусеничных тракторов. Второй вариант более предпочтителен, поскольку имеет высокую проходимость и может использоваться на «диких» участках, почвах с малыми несущими свойствами и даже в условиях значительных снегопадов.

Вращающийся барабан, разумеется, может не только вырывать деревья и кустарники. Он также измельчает повалившиеся разрушенные стволы, старые пни и другой мусор, не подходящий для использования в лесозаготовительной промышленности.

Харвестеры

Харвестеры – это наиболее современный вид лесозаготовительной техники. Они постепенно вытесняют другие машины для сваливания и рубки деревьев, поскольку обеспечивают высокую производительность и способны проводить предварительную обработку брёвен непосредственно на месте проведения работ.

Источник изображения deere.ru

По сути, харвестеры способны выполнять четыре типа операций:

  1. Валка леса (спиливание ствола с последующим обрушением дерева);
  2. Спиливание со ствола сучьев и веток, удаление кроны;
  3. Раскряжёвка (удаление коры со ствола);
  4. Сортировка брёвен в соответствии с сортиментом.

Основной рабочий орган харвестера – головка, внутри которой установлены пилы, датчики давления и другие функциональные элементы. Этим механизмом машина захватывает дерево, спиливает и обрабатывает его.

Подробнее о том, как именно работают харвестеры, вы можете прочесть в нашей статье «Харвестер – лесозаготовительная техника: применение и характеристики».

Форвардеры

Форвардеры используются для транспортировки срубленных и предварительно обработанных брёвен от места проведения лесозаготовительных работ к площадке хранения. Конструкционно такие машины представляют собой трактор с прицепом-сортиментовозом и гидравлическим манипулятором-«рукой».

Источник изображения deere.ru

Обычно форвардеры используются вместе с харвестерами. Рабочий процесс проходит следующим образом:

  1. Харвестер спиливает и предварительно обрабатывает бревно, после чего оставляет его лежать на земле;
  2. Форвардер подъезжает к бревну и захватывает его гидравлическим манипулятором-«рукой»;
  3. Бревно погружается в кузов форвардера;
  4. После этого форвардер либо движется к следующему бревну, либо – если кузов его уже заполнен – транспортирует собранное сырье к площадке для последующего хранения.

Подробнее о том, как именно работают форвардеры, вы можете прочесть в нашей статье: «Форвардер – лесозаготовительная техника: применение и характеристики».

Отдельно стоит упомянуть о том, что некоторое компании, такие как финский производитель Ponsse, выпускают ещё более универсальную лесозаготовительную технику – харвардеры. Как понятно из названия, они способы выполнять функции харвестеров и форвардеров, то есть и валить деревья, и транспортировать их.

Трелёвочные тракторы

До массового распространения форвардеров для транспортировки поваленных и предварительно обработанных стволов использовались трелёвочные тракторы. Они и по сей день применяются некоторыми хозяйствами.

Источник изображения ru.wikipedia.org

Трелёвочный трактор предназначен для транспортировки поваленных брёвен волоком. Спиленные и обработанные (либо необработанные, с сучьями и кроной) стволы охватываются специальным тросом с петлёй-чокером. После этого трактор начинает своё движение и тащит брёвна за собой.

Трелёвочные тракторы характеризуются высокой мощностью (поскольку им зачастую приходится таскать за собой сотни килограммов древесины со значительным сцеплением с грунтом). Кроме того, такие машины обычно делают проходимыми. Большинство трелёвочных тракторов выполняется на гусеничном шасси. Это повышает сцепление с грунтом, даже если он малосвязный или с малой несущей способностью. Кроме того, машины на гусеничном шасси уверенно себя ведут на толстом слое снега ил болотистой местности.

Лесовозы-сортиментовозы

Лесовозы-сортиментовозы – это высокомощные тягачи со специальным полуприцепом-сортиментовозом. Они предназначены для транспортировки обработанных брёвен и древесины на значительные расстояния, в том числе по дорогам общего пользования.

Источник изображения ru.wikipedia.org

Полуприцеп-сортиментовоз обычно оснащается специальной конструкцией для штабелирования древесины. Это позволяет увеличить плотность погрузки и обеспечить надёжную фиксацию брёвен в кузове. В качестве шасси, как правило, используются высокомощные тягачи серийного производства без дополнительных модификаций. Однако если требуется транспортировка по бездорожью или иной «пересечённой местности», грузовик может быть специально модифицирован в соответствии с условиями эксплуатации.

Кроме непосредственно тягачей и других автомобилей, для транспортировки леса также могут применяться железнодорожные вагоны-сортиментовозы.

Обзор и анализ цен лесозаготовительной техники

Как и любая другая отрасль, лесная промышленность развивается, не стоит на месте. Растущий спрос на лесоматериалы способствует заинтересованности потребителей в надежной и высокопроизводительной технике. Машиностроительные компании отвечают на запросы покупателей: улучшают свою продукцию, модернизируют и внедряют инновационные технологии при разработке новых моделей. Подробнее в обзоре, о том, что собой представляет парк современной лесозаготовительной техники и сколько она стоит в России. Купить лесозаготовительную технику новую, да еще в комплекте, по карману далеко не каждому, можно подкупать постепенно, можно начать с бу техники.

Состав парка лесозаготовительных машин в России

В процессе организации лесозаготовок важно подобрать оптимальный комплекс лесозаготовительных машин, наиболее эффективный в конкретных условиях. На рынке предлагается большая номенклатура специализированной и универсальной лесозаготовительной техники, что позволяет лесозаготовителям выбирать машины в комплекте с оборудованием для реализации различных технологий заготовки древесины, с учетом региональных особенностей.

Читайте также:
Как очистить подсвечник от воска?

Форвардеры

Форвардеры используют для сбора леса по вырубке и транспортировке его на любое удобное и выгодное потребителю расстояние. Эти машины устойчивы, имеют повышенную проходимость: болота, высокие пни, ямы, валуны – не помеха. Достигается такое преимущество тем, что у них шести- или восьмиколесное шасси. Для каждого колеса есть независимая подвеска, поэтому платформе не сложно находится в горизонтальном положении. Выпускают форвардеры как на колесном ходу, так и на гусеничном ходу.

Харвестеры

В цепи лесозаготовительных машин харвестер, пожалуй, должен стоять в самом начале, особенно если дело касается сортимента. Эта машина не только валит лес и срезает сучья, но и делит ствол на несколько частей. Иными словами, харвестер означает валочно-сучкорезно-раскряжевочную машину. На стреле у агрегата находится харвестерная головка, направленно сваливающая дерево, которая и производит все эти операции. Помимо этого она отрезает верхушки и формирует из хлыстов и стволов пачки. Как и форвардеры, харвестеры могут быть на колесном и гусеничном ходу.

Лесопогрузчики

Лесопогрузочные машины предназначены для подъемно-транспортных работ с лесоматериалами. К этому виду спецтехники относятся краны, лесопогрузчики, транспортно-сплоточные агрегаты, лесоштабелеры. Погрузчики-штабелеры — мобильные машины на гусеничном или колесном ходу, имеющие рычажные грузозахватные рабочие органы с механическим или гидравлическим приводом. Применяются при погрузке, разгрузке, штабелевке древесины. Краны оборудуются грейферами или стропами для обхвата пачек лесоматериалов.

Мульчеры

Мульчеры или лесные фрезы измельчают, а некоторые даже перемешивают с верхним слоем почвы щепу. Мульчеры, которые при работе погружаются в грунт, называются ротоваторами. Такие модели убирают поросль на корню, то есть практически корчуют. Мульчеры позволяют избежать таких действий, как сжигания и утилизация остатков древесины в лесу. Данный вид машин используется не только в лесной промышленности, но и при очистке зон отчуждения линейных объектов электропередачи, при разработке автомобильных и железных дорог.

Сучкорезные машины

Сучкорезные машины предназначены для очистки поваленных деревьев от сучьев. Это одна из наиболее трудоемких и наименее механизированных операций лесозаготовительного производства. Данный вид техники обычно используют в паре с валочно-пакетирующими машинами до транспортировки их форвардерами. Стоит отметить, что для нормальной бесперебойной работы сучкорезные машины всегда должны находиться под прямым углом к стволу дерева. Многие сучкорезные машины способны сортировать хлысты.

Лесовозы

Для транспортировки лесоматериалов на дальние расстояния применяют лесовозы. Это могут быть грузовики, прицепы или полуприцеп. В любом случае на шасси располагаются два или более перевернутых П-образных стальных каркаса, внизу с пилообразной нарезкой. Нарезка нужна для лучшего сцепления бревен с каркасом. У лесовозов всегда шасси повышенной проходимости. Трелевочные тракторы (скиддеры) перемещают стволы волоком. Погрузка на них производится одним концом дерева, то есть это метод частичной погрузки.

Валочно-пакетирующие машины

Валочно-пакетирующая машина (ВПМ) – это специализированная лесозаготовительная техника, предназначенная для спиливания стволов деревьев и укладки их пачками. Обычно такое оборудование используется в комплексе с другой спецтехникой и выступает начальным звеном процесса валки леса. Рабочий орган у валочно-пакетирующих машин ― это манипулятор на телескопической стреле. Захватно-срезающее устройство расположено вертикально, что позволяет охватить ствол с боков, а снизу подрезать его фрезой.

Сколько стоит лесозаготовительная техника в РФ

Анализ импорта лесозаготовительной техники показывает, несмотря на санкции, зарубежные фирмы наращивают объемы поставок в Россию. Лидером в этом сегменте рынка является компания John Deere. По экспертной оценке, ее доля составляет 45%. Из общего объема поставок техники 70% машин предназначено для сортиментного и 30% для хлыстового метода заготовки древесины. Причем большую часть парка импортной техники составляют подержанные машины.

Чтобы внутренний рынок не оказался полностью занят зарубежными поставщиками, спрос на лесозаготовительную технику должен удовлетворяться отечественными производителями. Им необходимо оперативно решать задачи по разработке и выходу на внутренний рынок с техникой нового поколения, конкурентоспособной по критерию цена/ качество. В настоящее время уровень цен на зарубежную технику в 2-4 раза выше стоимости отечественных лесозаготовительных машин.

На конец ноября 2018 года на портале Торговая система спецтехники было зафиксировано более 27 000 объявлений о продаже лесной техники. Среди предложений не только новые, но и бывшие в употреблении машины. Причем на долю техники с наработкой приходится более 60% объявлений. Тройку лидеров в категории «Лесная техника» составляют машины импортного производства – John Deere, Caterpillar, Komatsu. На последующих позициях этого своеобразного рейтинга находятся отечественные марки Алттрак, Амкодор и АОМЗ.

Если рассматривать данные по видам техники, то в сегменте «Форвардеры» наибольшей популярностью пользуется российский Амкодор. Так модель 2017 года выпуска, под индексом 2682-01 можно приобрести в среднем за 13 800 000 рублей. Средняя цена на новый трелевочный трактор – 2 590 000 рублей. Лесовоз на шасси Урал торгуется от 2 450 000 рублей, в зависимости от года выпуска и технического состояния. Что касается покупки харвестера, то будущему владельцу предлагается широкий разброс цен – от 7 000 000 до 30 000 000 рублей, остается только выбрать модель и производителя.

Читайте также:
Лебедь из дерева своими руками

В статье использованы материалы MegaStroika.biz и данные Торговой системы спецтехники.

Лесозаготовительная техника в действии

Механизация лесохозяйственных работ. Часть 2

Опыт работы специалистов лесного хозяйства Финляндии

Оборудование для механизации лесохозяйственных работ

Высевающий аппарат

Для посева лесных культур в качестве базовой машины используется экскаватор или форвардер, к которому прикрепляется почвообрабатывающе-высевающий аппарат. Обработка почвы выполняется либо боронованием, либо частичной минерализацией. Узел для дозирования семян прикрепляется к дисковой бороне (рис. 1), а при частичной минерализации почвы – к ковшу экскаватора или покровосдирателю, работающему в непрерывном режиме. При обработке почвы на 1 га с помощью дисковой бороны обнажается полоса минерального горизонта почвы шириной около 60 см и протяженностью 4000-5000 м. При посеве во время частичной минерализации почвы предусматривается 4000-5000 посевных мест на 1 га. При механизированном посеве на 1 га требуется около 350 г семян.

Лесопосадочные устройства

Для лесопосадочных работ в качестве базовой машины чаще всего используется экскаватор (рис. 2), однако в последнее время для этой цели все шире начинают применять лесопосадочные устройства, устанавливаемые на манипуляторе харвестера.

Стрела базовой машины должна быть достаточно прочной для создания микроповышений, а рабочий просвет и ширина колеи машины – соответствовать необходимым требованиям для производства работ и обеспечивать сохранение устойчивости техники при использовании лесопосадочного устройства.

Лесопосадочное устройство устанавливается на оконечность стрелы базовой машины (рис. 3). С его помощью выполняются как обработка почвы, так и посадка. В настоящее время на рынке представлены лесопосадочные устройства следующих производителей: M-Planter (M-Planter Oy, Финляндия) и Risutec (Risutec Oy, Финляндия), а также Bracke (Bracke Forest Ab, Швеция). Компания M-Planter выпускает лесопосадочные устройства не только с одной, но и с двумя посадочными головками (рис. 4).


Рис. 6. Оператор укладывает саженцы в кассету вручную


Рис. 7. Принципиальная схема создания микроповышения с помощью
стационарной посадочной головки


Рис. 8. Саженец ели высаживается методом заглубленной посадки

Саженцы перевозятся в стеллаже лесопосадочного устройства в объеме, необходимом для обеспечения работы в течение одной смены или одного рабочего дня. Конструкции стеллажей могут отличаться, но обычно все они устанавливаются позади базовой машины (рис. 5).

Оператор укладывает саженцы ручным способом в кассету, расположенную на лесопосадочном устройстве (рис. 6). Почвенный ком с корнями каждого саженца, укладываемого в лесопосадочное устройство или остающегося на стеллаже, должен быть достаточно влажным, для того чтобы саженцы ни на каком рабочем этапе не высыхали. Мокрый влаговпитывающий коврик на полке стеллажа поддерживает саженцы во влажном состоянии во время работы.

В целях повышения производительности механизированной посадки компания Risutec Oy разработала автоматическую кассету для подачи саженцев.

Микроповышение выполняется путем переворачивания пласта земли с помощью диска на необработанный участок почвы, при этом внутри образовавшегося микроповышения остается двойной слой гумуса, а на его поверхности – однородный слой минеральной почвы, толщина которого должна составлять 5-15 см. Схема создания микроповышений приведена по этапам на рис. 7. Посадочное микроповышение создается с помощью посадочной головки при переворачивании пласта почвы. Саженец выталкивается в образовавшееся микроповышение, почва которого уплотняется вокруг саженца под действием веса лесопосадочного устройства, что способствует надежному закреплению саженца в земле. В микроповышении не должно оставаться лесосечных отходов, поскольку они способствуют образованию воздуха в слое гумуса, что увеличивает риск высыхания почвы микроповышения.

Саженец вертикально высаживается в центр микроповышения методом заглубленной посадки, в соответствии с которым почвенный ком с корнями саженца присыпается сверху слоем земли не менее 5 см, а нижняя часть почвенного кома входит в слой гумуса, оставшийся внутри микроповышения (рис. 8). Для обеспечения выживаемости саженца не менее половины его побега должно находиться над землей. Лесопосадочное устройство утрамбовывает почву вокруг саженца.

Оборудование для ухода за молодым древостоем

Осветлитель


Рис. 9. Устройство для машинизированного осветления Naarva P25


Рис. 10. Во время операции захвата верхняя рама перемещается примерно на 30 см, прижимаясь к нижней раме, поэтому самые короткие лиственные деревья можно захватить только в том случае, если они будут находиться вблизи захвата нижней рамы


Рис. 11. Устройство для заготовки топливной древесины Risutec, которое также подходит и для работ по уходу за молодым древостоем


Рис. 12. Срезающее устройство MenSe RP


Рис. 13. Общий объем затрат на уход за молодым древостоем при выполнении работ вручную с помощью мотокустореза и способом машинизированного осветления

Осветлитель (решетка осветлительная лесная) устанавливается, как правило, на оконечность стрелы харвестера (рис. 9). Это устройство крепко захватывает и зажимает челюстями между резиновыми прокладками молодые древесные растения лиственных пород и вырывает их из земли с корнем (рис. 10).

После открытия челюстей устройства лиственные деревья высвобождаются из захвата и падают на землю, при этом они не должны приминать оставленный для роста древостой или создавать помеху для удаления других деревьев. Если в результате одной операции захвата не удается удалить лиственное дерево, эту операцию повторяют до тех пор, пока оставляемые на участке ели или сосны не будут полностью освобождены от конкурентов. Этот метод машинизированного удаления обеспечивает высушивание корней, что эффективно препятствует образованию новых побегов. Высокое качество выполнения работ позволяет обойтись без повторения аналогичных мероприятий по уходу и сразу перейти к первому прореживанию, которое приносит доход от лесозаготовки.

Читайте также:
Как часто надо убираться на кухне

Оборудование для машинизированной прочистки

Машинизированная прочистка молодого древостоя выполняется методом срезания. В качестве базовой машины используется либо экскаватор с укороченной задней частью, пригодный для производства работ в лесу, либо харвестер, на оконечности стрелы которого монтируется режущая головка (рис. 11 и 12). В Финляндии и Швеции срезающие устройства, закрепляемые на харвестерах, используются с начала 1980-х годов.

Затраты лесовладельца

Основная часть затрат на выращивание леса приходится на начало оборота рубки и связана с проведением лесохозяйственных мероприятий с целью создания новых поколений древостоя. Мероприятия, выполняемые после рубки главного пользования в спелых древостоях, входят в комплекс лесовосстановительных работ, в рамках которого выбор видов работ, времени их выполнения и объема затрат необходимо рассматривать как части целого. Довольно часто арендаторы стремятся к минимизации затрат и проведению лишь отдельных мероприятий, не учитывая, что экономия, полученная на одном рабочем этапе, может позже обернуться необходимостью выполнения дополнительных работ и повлечь за собой значительное увеличение объема затрат. Мероприятия по лесовосстановлению следует рассматривать как инвестиции в капитал, который сформируется в будущем благодаря образованию качественного древостоя. Получение нового высококачественного поколения древостоя с хорошим потенциалом роста в кратчайшие сроки после проведения рубки главного пользования создает основу для рентабельного выращивания древесины.

В таблице приведены сведения о затратах по разным видам лесохозяйственных работ, выполняемых ручным или механизированным способом.

Своевременное выполнение работ по уходу за молодым древостоем после закладки молодого насаждения имеет ключевое значение для его роста. Проведение мероприятий по уходу за молодым древостоем уже на раннем этапе, в правильно выбранное для этого время поможет избежать снижения качества, ослабления способности роста и продуктивности насаждения. Затягивание проведения подобных мероприятий прямо влияет на увеличение объема затрат, связанных с более поздним выполнением работ.

Первый прием осветления необходимо проводить в хвойных молодняках возраста 4-7 лет, поскольку при невыполнении этого мероприятия в кратчайшие сроки после лесовосстановления малоценные лиственные породы быстро завоюют пространство для роста. При своевременном выполнении работ по уходу за молодняком можно избежать увеличения затрат по сравнению с теми затратами, которые возникают при переносе этих мероприятий на более поздний период (см. табл). При этом рост и качество древостоя остаются на хорошем уровне. Поскольку первый прием осветления способствует сокращению объема затрат на уход за молодняком в дальнейшем, общий объем затрат на эффективную программу ухода за молодым древостоем будет небольшим. На объектах, приемлемых для проведения машинизированного осветления, удается сократить общий объем затрат на уход за молодыми насаждениями в среднем почти наполовину (рис. 13), поскольку успешное и качественное выполнение работ по машинизированному осветлению отменяет необходимость проведения ухода за молодняком в дальнейшем. Кроме того, машинизированное осветление позволяет получить, в частности, преимущества, которые связаны с ландшафтом и рекреационным использованием участка, а эффективность этих факторов трудно оценить в деньгах.

Машинизированные лесохозяйственные мероприятия в бизнесе лесных контракторов


Рис. 14. Влияние инвестиций на приобретение дополнительного оборудования для выполнения машинизированных лесохозяйственных работ на объем почасовых затрат


Рис. 15. Изменение объема затрат на один час эксплуатации харвестера при использовании дополнительного оборудования разной стоимости

Уровень фактических затрат на лесохозяйственные мероприятия, рассчитанный в евро на один гектар (объемы
затрат и факторы, оказывающие на них влияние), 2012 год

Услуги по выполнению машинизированных лесохозяйственных работ сейчас обычно предлагают лесозаготовительные компании, которые в будущем станут все больше наращивать долю выполняемых лесохозяйственных работ. Необходимо помнить, что всегда, когда речь идет о затратах на какой-либо вид услуг, одновременно речь идет и о формировании дохода провайдера такой услуги. Для развития механизации лесохозяйственных работ механизированные лесопосадки и машинизированные работы по уходу за молодым древостоем должны быть экономически рентабельными видами бизнеса для контракторов.

Лесозаготовительные работы ведутся в основном в зимние месяцы, и ежегодные погодные колебания ставят сложные задачи перед контракторами. В Финляндии насчитывается около 3200 харвестеров, из которых около 1000 простаивают в летнее время. Простои техники не способствуют формированию доходов, а проценты на заемный капитал и платежи для погашения кредитов надо выплачивать ежемесячно. Работы по машинизированному уходу за молодым древостоем помогают лесозаготовительным компаниям сбалансировать сезонные колебания своей деятельности. Когда степень эксплуатации базовой машины удается повысить за счет лесохозяйственных работ, выполняемых в теплое время, когда грунт оттаял, постоянные расходы распределяются в соответствии с увеличившимся числом машино-часов, что означает сокращение объема затрат на один час эксплуатации техники. Приведены данные о влиянии дополнительного объема работы (670 или 1507 дополнительных рабочих часов), выполненной с помощью дополнительного оборудования стоимостью 20 000 евро, на стоимость одного рабочего часа харвестера в течение года по сравнению с ситуацией, когда харвестер эксплуатируется только в течение полугода (рис. 14).

С точки зрения комплексной экономичности эксплуатации лесной техники общее количество рабочих часов является столь важным фактором, что приобретение дополнительного оборудования для лесохозяйственных работ становится для контрактора рентабельным вложением даже при выполнении небольшого объема дополнительных работ. Приведены данные, отражающие изменение объема затрат на один час эксплуатации базовой машины стоимостью 150 000 евро при использовании дополнительного оборудования разной стоимости в случае, когда с помощью инвестиций на приобретение последнего можно увеличить рабочее время на 1-3 месяца в году по сравнению с исходной ситуацией, при которой работы ведутся лишь в течение восьми месяцев в году (рис. 15).

Читайте также:
Как отогреть трубы отопления, чтобы не навредить всей системе

Экологический менеджмент

При проведении работ по лесовосстановлению и уходу за молодым древостоем, а также в рамках других лесохозяйственных мероприятий необходимо гарантировать биологическое разнообразие природы и учитывать вопросы охраны вод и других объектов лесной среды. Высокопрофессиональный оператор техники в своей работе принимает во внимание как требования лесного законодательства, так и лесной сертификации, которые установлены в отношении экологического менеджмента.

Машинизированное осветление является хорошим методом с точки зрения сохранения ландшафта и использования лесов в рекреационных целях. В молодых лесах, где осветление выполнено этим способом, нет пней, которые остаются после работы мотокусторезом и затрудняют проход по местности (рис. 16). Да и в целом пригодность такого лесного участка для передвижения по нему значительно улучшается в связи с отсутствием лиственных деревьев, выросших из порослевых побегов, а также за счет ходовых линий, проложенных при механической прочистке молодняка. Основная часть лиственного древостоя, удаленного с корнем, это маломерная древесина, которая перегнивает за пару лет.

Пааво КИИСКИНЕН,
Харри САВОНЕН,
Тимо ТОМПЕРИ,
Лесной колледж Валтимо;

Сари КАРВИНЕН,
НИИ леса Финляндии

Технологический процесс лесосечных работ

Технологический процесс лесосечных работ представляет собой комплекс мероприятий по заготовке древесины в лесном массиве, результатом которых являются несколько видов древесной продукции, называемой деревьями, хлыстами, сортиментами, щепою.

Для простоты восприятия и понимания темы определим основные составляющие лесосечных работ.

Лесосекой называют участок леса, деревья на котором определены к спиливанию, другими словами – это лесная зона, отведенная под лесосечные работы.

Лесосечные работы производятся во время лесозаготовки и включают в себя комплекс технологических операций, связанных с валкой деревьев, их сортировкой, транспортировкой и соответствующими подготовительными и вспомогательными работами. Набор мероприятий и порядок их проведения зависят от технологического процесса, определяемого видом получаемой древесины.

Лесосечные работы имеют свои отличительные характеристики:

  • Проводятся в различных климатических и географических условиях (сухость, влажность, тепло, холод, равнины и взгорья).
  • Охватывают все существующие разрешённые для обработки виды древесины, включая их размещение, количество запасов, получаемое сырье, его размеры, качество.
  • Имеют разнообразие производственных условий.
  • Лесозаготовительные участки удалены друг от друга и иногда разобщены.

Благодаря перечисленным характеристикам лесосечные работы являются наиболее трудоёмкими во всем комплексе производственных процессов лесозаготовительного предприятия.

В лесосечных работах содержится комплекс процессов, характеризуемых по значимости и производственному содержанию:

  • основные,
  • подготовительные,
  • вспомогательные.

Их можно сгруппировать следующим образом:

Рабочие мероприятия на лесосеке, предшествующие основным операциям

  • Подготовительные. Подготовка пунктов лесопогрузки, верхних лесных складов, лесовозных дорог и самой лесосеки.
  • Вспомогательные. Создание передвижных пунктов технического обслуживания, обеспечение агрегатов топливом и расходными материалами, обеспечение бытовых условий рабочим.

Основные лесосечные операции

  • Валка деревьев. Операция спиливания деревьев с корня и укладки в пачки или пакеты для удобства дальнейшего перемещения.
  • Трелевка. Процесс непосредственного перемещения деревьев, сортиментов и хлыстов (стволы без сучьев и верхушки, снятые с корня) от места спиливания, в пункт лесопогрузки или к лесовозной дороге.
  • Очистка дерева от сучьев. Спиливание или обрубка со ствола дерева веток и сучьев (их можно использовать на лесосеке как материал для создания лесовозных путей).
  • Раскряжёвка хлыстов. Деление хлыстов по предварительной разметке на сортименты требуемой длины, производится или непосредственно на лесосеке, или на верхнем складе.

Строение лесосеки

Лесосека делится на делянки, в одной делянке располагается несколько пасек – полос с шириною в 15-20, 30, 50 метров. Спиленные деревья увозятся с пасеки по трелевочному волоку, который располагается вдоль каждой пасечной полосы. Для каждой делянки устраивается свой лесопогрузочный пункт, возле которого обязательно проходит лесовозная дорога.

Технологии лесосечных работ

Технический прогресс не стоит на месте, постоянно модернизируются и создаются новые специализированные машины, их внедрение в процесс лесосечных работ позволяет улучшить условия труда рабочих, уменьшить ручной труд на лесосеках, но полностью автоматизировать его и заменить собой ручные элементы механизации – автоматика так и не смогла.

Это происходит потому, что на лесосечных работах отражаются природные условия, которые в нашей стране разнообразны и местами довольно суровы. Но кроме климатических и географических условий, на применение машин влияют технологии рубки, что происходит, к примеру, при несплошных рубках, когда использование техники ограничено или исключено. Иногда бензиномоторными пилами производятся практически все основные рабочие операции.

Механизированная технология

Механизированная валка производится ручными цепными бензомоторными пилами и валочными приспособлениями (гидроклин, домкрат и др.). С помощью цепных пил выполняются операции

  • валки деревьев,
  • раскряжёвки хлыстов,
  • обрезки сучьев.

Одно из важных требований, оно же и особое искусство при валке цепными пилами – умение направить падение дерева в заранее определённую сторону. Здесь одновременно учитывается ряд условий:

  • диаметр ствола и его наклон,
  • форма и скученность кроны,
  • направление ветра и его сила.
Читайте также:
Лебедь из дерева своими руками

В механизированной технологии предусмотрены операции:

  1. Обязательная предварительная подготовка рабочего места. При которой дерево осматривается, оцениваются его влияющие на валку характеристики, окружающее пространство вокруг дерева очищается от кустов и молодой поросли, в зимний период расчищается снег – вальщику ничего не должно мешать находиться в удобной позе и свободно отойти от дерева в момент его падения.
  2. Со стороны направления падения делаются две параллельные резы или подпил в виде клина.
  3. Спиливание выполняется с противоположной стороны от подпила с использованием валочного приспособления, необходимого для предотвращения заклинивания пильной шины и придания стволу направления падения.
  4. При начале падения (сталкивание) вальщик должен высвободить приспособление для валки и отойти от ствола на безопасное расстояние.

Хлыстовая технология

Технология заготовки хлыстов предусматривает высокий процент автоматизации всего цикла, от спила дерева до попадания на конечный склад, включая транспортировку. Заготовка хлыстов характеризуется следующими чертами:

  • дерево спиливается и снимается с корня,
  • освобождается от сучьев и от вершины,
  • в таком виде, как бревно, транспортируется.

При этом на лесосеке производится минимальное количество обрабатывающих операций, что позволяет уменьшить непродуктивную потерю древесины, возникающую при обработке в «полевых условиях», которая наиболее эффективна и экономична в условиях лесоперерабатывающего предприятия на стационарном оборудовании.

Хлыстовая технология была разработана ещё в Советском Союзе, характеризовалась как наиболее эффективный способ сохранения древесного сырья при производстве, и длительное время была распространена на территории России.

В настоящее время хлыстовая технология в нашей стране малоупотребима – всего четверть (статистика за 2014 год) от общего количества выработки древесины, причиной стало законодательное ограничение, распространяющееся на правила перевозки хлыстов по автомобильным дорогам. Благодаря этому самой распространённой стала сортиментная технология. А удобство и экономичность хлыстовой технологии не скрылась от зарубежных производителей и в настоящее время наиболее широко применяется в странах североамериканского континента.

Сортиментная технология

В сортиментной технологии широко распространено использование машинных комплексов, они включают в себя разные узконаправленные функциональные модули, выполняющие определённые технические задачи, такие как загрузка дерева, обрезание сучков, протаскивание, раскряжёвка и других.

К машинным комплексам относятся:

  • Харвестеры (валят деревья, срезают сучки, делают раскряжёвку). Машина используется как основной комплекс, эффективна на участках не сплошных рубок, с её помощью выполняются все операции – спиливание дерева, подготовка сортиментов, их сортировка, формирование пачек, благодаря такой многофункциональности экономична и снижает трудозатраты.
  • Процессоры (срезают сучки, делают раскряжёвку). Очищает от сучьев поваленные деревья, готовит хлысты.
  • Форвардеры (производят трелевочные операции). Форвардер – машина с повышенной проходимостью, её технологическая задача собирать спиленный материал, досортировывать, перемещать и штабелировать сортименты.
  • Валочно-сучкорезные-раскряжевочно-трелевочные форвестеры – многофункциональные машины.

Три распространённых сортиментных технологии

№1 – С центральным волоком. Технология, при которой волок расположен в центральной части пасеки, используется на делянках, где необходимо сохранить подрост. Валка производится непосредственно с волока налево и направо, без заезда вглубь пасеки. Деревья направляются перпендикулярно линии волока вершиной вглубь каждой полупасеки, выпиленные сортименты укладываются вдоль края волока, оставляя нетронутым ближайший к нему подрост.

Технология предусматривает использование харвестера на валке и раскряжёвке и форвардера для перемещения сортиментов.

№2. В данной технологии допускаются заезды харвестера вглубь пасеки. Используется при проведении сплошных рубок, а также не сплошных, где необходим подъезд к разно удалённым от волока деревьям. Для плавных примыканий к волоку заезды происходят по дуге от его линии.

№3. Данная технология характеризуется наличием между двумя волоками дополнительного технологического коридора, которым пользуется только харвестер, где он производит валку и складывает пачки сортиментов на удалении от себя, чтобы у форвардера была возможность достать их, находясь на волоке. Форвардер также выполняет перемещение сортиментов и работает только на волоках.

Дополнительный коридор позволяет выделять на волоки меньшую площадь. Технология может использоваться для выборочных рубок разной интенсивности и для сплошной рубки.

Сортиментные технологии с использованием на лесосеках машинных комплексов позволяют увеличить сохранность разрабатываемых лесных площадей для развития подроста, сделать лесосечные работы производительными и экономически эффективными.

Лесоматериалы и пиломатериалы

Лесоматериалы и пиломатериалы представляют собой продукцию переработки древесины. Сырьём для них являются распиленные стволы деревьев. Используются эти материалы для промышленных целей. Они бывают разные в зависимости от способов обработки, породы деревьев и др.

Характеристика лесоматериалов

Лесоматериалы получают при распиле стволов деревьев вдоль или поперёк, в зависимости от дальнейшего использования. Древесина, которая сохранила в неизменном виде химический состав и физическую природную структуру, называется лесоматериалом. Срубленный ствол, с которого удалены ветви и корни, на языке специалистов называется древесным хлыстом. Распил ствола дерева на отдельные отрезки носит название раскряжевки. А сами отрезки называются кряжами. Такие отрезки по размерам диаметра подразделяются на брёвна, подтоварники и жерди. Первые из них имеют диаметр не менее 12 см, вторые – 8-11 см, третьи – 3-7 см. Такие лесоматериалы получают при распиловке хлыста.

Согласно принятым в настоящее время стандартам древесные хлысты могут относиться к одной из двух категорий. По качеству, а также наличию или отсутствию дефектов и пороков они оцениваются как деловая и дровяная древесина. Высококачественная древесина, называемая деловой, используется для строительных целей. Низкокачественная или дровяная древесина преимущественно служит сырьём для технологической переработки.

Читайте также:
Консервация кондиционера на зиму

Применяются различные способы обработки лесоматериалов, которые определяют их принадлежность к одному из 6 классов:

  • пиленые;
  • круглые;
  • строганные;
  • лущеные;
  • колотые.

Все лесоматериалы указанных классов, обработанные одним из этих способов, называются сортиментами. Последний (шестой) класс – это измельчённые пиломатериалы. Их получают путём переработки древесины при помощи специального оборудования.

Виды лесоматериалов

Стволы деревьев лиственных или хвойных пород, с удалёнными ветками и сучками распиленные поперёк, представляют собой круглые пиломатериалы. Кора на них может быть удалена. Толщина бывает разной. Также предназначение их может быть разным. Существует 4 группы круглых лесоматериалов.

  1. Материалы для лущения и строгания.
  2. Материалы для распиловки.
  3. Материалы для переработки и получения древесной массы и целлюлозы.
  4. Материалы для применения без распиливания, т. е. в круглом виде.

Производство круглых лесоматериалов осуществляется с целью получения пиломатериалов. Круглые лесоматериалы из хвойных пород главным образом являются сырьём для производства пиломатериалов.

Сортамент пиломатериалов

Пиломатериалы представляют собой распиленные лесоматериалы. Их формы и размеры могут быть разными. В зависимости от этих показателей различают такие пиломатериалы как доски, шпалы, бруски, брусья, пластины, горбыли и др. У каждой разновидности таких заготовок имеется своё назначение.

Сортамент пиломатериалов – это определённая классификация. Все пиломатериалы разделяются на разные группы в зависимости прежде всего от размеров. При этом учитываются и другие потребительские характеристики древесного сырья. Оценивается оно согласно действующим в настоящее время ГОСТам на такую продукцию. Деловая древесина является сырьём для строительства. Она используется в виде пиломатериалов или брёвен. Так, ГОСТ 24454-80 классифицирует все породы дерева по массе, габаритам, показателям влажности.

Шпалы используются для строительства железных дорог. Они представляют собой брусы с широким поперечным сечением. Доски применяются в строительстве жилых домов и хозяйственных построек, а также других областях промышленности. Размеры их могут быть разными. Толщина доски составляет не менее 10 см, ширина должна иметь показатель, превышающий двойной размер толщины. Пластины – это распиленные вдоль брёвна. Четвертины – распилы вдоль по двум перпендикулярам. Брусья – материалы шириной и толщиной более 10 см. Бруски имеют толщину меньше 10 см, а ширина их составляет меньше двойного показателя толщины. При распиле брёвен на доски или бруски по бокам остаются отходы, которые называются горбылями. Также используются рейки – узкие и тонкие доски, и планки – пиленые материалы шириной 12–16 см и толщиной от 6 до 8 см.

ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры

Пласти – это противоположные поверхности четырёхугольных распилов с большой шириной. Доски имеют по две пласти. Бруски, заготовки квадратного сечения – по четыре пласти, т. е. все противоположные поверхности являются пластями. Пласти различают тангенциальные, радиальные и смешанные. Это определяется их отношением к расположению годичных колец в стволе дерева. Тангенциальная пласть располагается поодаль от середины и вблизи годичных колец. Радиальная – в отдалении от них, древесные волокна проходят в ней продольно. Смешанная – расположение годичных колец при распиливании бревна не берётся в расчёт. Самыми качественными и ценными являются пиломатериалы с радиальными пластями, однако они требуют значительно больших затрат и при их выработке остаётся больше отходов.

Кромки – это продольные поверхности узкой стороны (доски и др.). Угол, находящийся между пластью и кромкой, называется ребром.

Обработка пиломатериалов проводится по-разному. И в зависимости от используемого способа они подразделяются на необрезные, односторонне обрезные и обрезные. При обработке даже одного ствола дерева или бревна получают доски, неодинаковые по своим производственным характеристикам и качеству. Соответственно местоположению в распиле (стволе дерева), а именно по отношению к его оси, они подразделяются на боковые, центральные, сердцевинные и горбыли.

Боковыми называют доски, полученные из боковой части ствола дерева (бревна). Они хорошо поддаются обработке, поверхность их обычно чистая и гладкая, мало сучков. Сердцевинные – это доски, содержащие сердцевинный слой древесины. Их выпиливают преимущественно из толстых брёвен. Толщина таких досок составляет более 4 см. Центральные доски производят из центральной части бревна. Сердцевинный слой продольно распилен и все годичные кольца ствола разрезаны. Трещины в них появляются редко. Горбыли – это доски, пропиленные с одной стороны. Они считаются отходами после распила брёвен. Их используют для переработки и производства других материалов.

Требования к пиломатериалам

Чтобы использовать пиломатериалы в промышленности, необходимо учитывать наличие изъянов, которые могут затруднить или сделать материалы вовсе непригодными для определенных целей. Пороки древесины могут быть связаны с особенностями строения ствола дерева. К таким дефектам можно отнести неправильную форму, сучки и ветки. Также возможна порча в результате воздействия вредителей, трещины и др. Кроме того, изъяны могут возникнуть из-за нарушений в процессе обработки лесоматериалов и неправильно хранения – коробление и др. В этом случае для строительства они не используются. Технические требования определяют ГОСТ пиломатериалов 8486-86 и ГОСТ 24454-80.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: