Валочные и валочно-пакетирующие машины

Валочные машины (ВМ)являются специализированными (однооперационными) и в зависимости от места расположения технологического обору­дования могут быть фронтальными или фланговыми, то есть с боковым рас­положением оборудования. ВМ делятся на два типа: рычажные и манипуляторные(рисунок 1,2).В странах СНГ находят применение фланговые рычажные ВМ, а в Канаде и США – фронтальные, за один проход осваивающие полосу леса шириной до 2,5 м (рисунок 4). Их относят к группе узкозахватных машин. В процессе валки леса такая машина практически должна подъезжать к каждому дереву, что создает определенные трудности и ведет к уничтожению подроста. По этой причине их применение при проведении рубок главного и промежуточ­ного пользования ограничено, но они могут использоваться для разрубки про­сек при строительстве дорог, линий связи и электропередачи, трасс нефте- и газопроводов, в условиях техногенного загрязнения лесов и в зонах стихий­ных бедствий.

ВМ рычажного типа состоит из базового трактора и навесного технологи­ческого оборудования, установленного на раме трактора и включающего сле­дующие основные узлы: механизм срезания дерева с подвеской; механизм направленного повала дерева; нож-толкатель бульдозерного типа со снегоо­чистителем; ограждение кабины; гидросистему, а в машинах, оснащенных коником – рычаг погрузки комля дерева (рисунок 5).

Наибольшее применение получили валочные машины ВМ-4 и ВМ-55, выпускаемые в России.

Валочно-пакетирующие машины (ВПМ)получили широкое примене­ние на лесозаготовках как в СНГ, так и в странах дальнего зарубежья. При­меняются полноповоротные ВПМ манипуляторного типа. Они позволяют ос­ваивать за один проход ленту леса шириной до 20 м, в значительной мере сохранять жизнеспособный подрост и при необходимости производить выборочную валку деревьев. Такие ВПМ относятся к группе широкозахватных машин и позволяют с одной стоянки спиливать несколько деревьев.

ВПМ манипуляторного типа состоит из основания в виде гусеничной или колесной ходовой системы (шасси) и навесного технологи­ческого оборудования, смонтированного на платформе, установленной на раме трактора (рисунок 6). В некоторых случаях ВПМ может иметь устройство для форми­рования пачки деревьев в процессе валки. Наличие пакетоформирующего устройства позволяет готовить пачки требуемого объема для тракторов с пач­ковыми захватами, но увеличивает массу машины.

Навесное технологическое оборудование предназначено для валки и па­кетирования деревьев и состоит из основания,поворотной платформы,манипулятора, захватно-срезающего устройства (ЗСУ), гидросистемы и кабины оператора (рисунок 7).

В настоящее время в странах СНГ применяются ВПМ ЛП-19А, ЛП-19Б, ЛП-19В, ЛП-60-01А, МЛ-119А, МЛ-135 и др.

Среди зарубежных ВПМ манипуляторного типа большим спросом на ми­ровом рынке пользуются машины фирм «FMG Timberjek» и «John Deere».

    16. Заготовка древесины с подсортировкой по породам и размерно-качественным показателям

Заготовка деревьев и хлыстов с подсортировкой их по породам (хвойные, лиственные) или по размерно-качественным показателям (тонкомерные диа­метром до 13 см на высоте груди и более крупные, но непригодные для заго­товки деловых сортиментов; условно «крупномерные», пригодные для заго­товки деловых сортиментов) позволяет более рационально и полно использо­вать отводимый в рубку лесосечный фонд. Причем при заготовке деревьев с подсортировкой по породам представляется возможным специализировать основные технологические потоки на нижнем складе на выпуск однородной продукции, что способствует повышению производительности оборудования на 25-30 %. Производственный опыт показал, что наиболее целесообразна подсортировка по размерно-качественным показателям или породам не бо­лее, чем на две группы.

При использовании бензиномоторных пил и трелевочных тракторов заго­товка деревьев и хлыстов с сортировкой по породам и размерно-качествен­ным показателям может осуществляться следующими способами:

ü поочередной раздельной валкой деревьев сортируемых групп и последующей раздельной их трелевкой.

ü одновременной валкой всех сортируемых групп деревьев и последующим формированием и трелевкой пачек по группам. При этом валка может производиться в один или два яруса.

В последнем случае, разрабатывая пасеку, вальщик сначала на ленте ва­лит, например, тонкомерные деревья вершинами от волока под углом к нему 20-30°, а затем на них как на подкладочные, валит крупномерные деревья вершинами к волоку под тем же утлом. Таким способом разрабатывают всю пасеку. При этом крупномерные деревья окажутся сверху и будут лежать по отношению к тонкомерным под углом 40-60°. Так валят деревья на всех пасе­ках. После удаления вальщика на безопасное расстояние приступают к тре­левке деревьев за комли. Сначала трелюют крупномерные деревья, а затем тонкомерные.

Доставленные на погрузочный пункт деревья каждой группы укладыва­ют в отдельные штабеля.

Если разработка лесосеки ведется ВПМ и ВТМ, подсортировка деревьев может производиться путем раздельной укладки деревьев соответствующих пород (размеров) на землю или в пакетирующее устройство машины, имею­щее несколько ячеек. Когда пакетирующее устройство данных машин не име­ет ячеек, подсортировка деревьев ведется путем укладки деревьев одной по­роды (группы пород) на землю, а другой – в пакетирующее устройство. Для повышения производительности трелевочной машины целесообразно укладывать на землю деревья той сортогруппы, которых на лесосеке больше, а деревья меньшего компонента – в пакетирующее устройство.

     17. Место, способы и особенности очистки деревьев от сучьев.

Очистка поваленных на лесосеке деревьев от сучьев может производить­ся на пасеке, трелевочном волоке или лесопогрузочном пункте. Место очист­ки деревьев от сучьев обуславливается технологическим процессом лесосечных работ, наличием машин, механизмов и установок, а также возможностью ис­пользования отходов лесозаготовок. Если имеются потребители технологи­ческой или топливной щепы из сучьев, наиболее целесообразно очищать де­ревья от сучьев на верхнем лесном складе или лесопогрузочном пункте, а если отсутствуют – очистку деревьев от сучьев целесообразно производить на лесосеке у пня или на волоке с оставлением их на перегнивание, что будет способствовать удобрению почвы. При этом крупные сучья желательно из­мельчать на короткие отрезки и равномерно разбрасывать по территории.

При несплошных рубках главного пользования и при разработке лесосек со слабой несущей способностью грун­тов желательна очистка деревьев от сучьев на пасеке и укладка их на волоке для его укрепления.

Очистка деревьев от сучьев может производиться двум способами: вруч­ную и при помощи механизмов и машин. Сейчас преобладает механизиро­ванная очистка деревьев от сучьев с применением мотоинструментов (легких бензиномоторных пил), сучкорезных и многооперационных машин.

Обрезка сучьев отличается специфическими особенностями характера разрушения древесины. Обусловлены они в основном физико-механически­ми свойствами древесины сучьев и углом примыкания сучьев к стволу. Уста­новлено, что угол примыкания зависит главным образом от породы дерева и составляет в среднем для ели 96°, осины 53°, березы 30°, а ударная твердость сучьев в их основании больше твердости стволовой части: у ели в 2,3-3,7 раза, у березы и осины в 1,25-1,5 раза.

У ели сучья небольшого диаметра, в среднем 0,021 м (обычно 0,05 м). Ель, растущая в редких насаждениях или вне их, может иметь сучья диамет­ром 0,07-0,09 м. Сосна имеет более крупные сучья, их средний диаметр – 0,05-0,06 м. С увеличением диаметра дерева диаметр сучьев может достигать 0,15 м. У осины еще более крупные сучья, их средний диаметр 0,06-0,08 м и достигает 0,2 м. Пасынки у осины могут иметь диаметр до 0,24-0,26 м. Сучья березы имеют средний диаметр 0,05-0,06 м, но могут достигать 0,2 м.

Среднее расстояние между сучьями по длине ствола у ели около 0,35 м, березы 0,67 м, осины 0,8 м. У сосны это расстояние несколько больше - до 1,2 м.

    18. Требования, предъявляемые к инструментам и машинам для очистки деревьев от сучьев.

На очистке деревьев от сучьев в лесу могут применяться моторные инст­рументы, самоходные сучкорезные или многооперационные машины(сучко­резно-раскряжевочные, валочно-сучкорезно-раскряжевочные, валочно-сучко­резно-трелевочные и др.), а также топорыи тесаки(мачете).

Очистка деревьев от сучьев топорами или тесаками - тяжелая, малопро­изводительная и небезопасная операция, которая допускается лишь в тонко­мерных насаждениях.

Из моторных инструментов на очистке деревьев от сучьев могут приме­няться легкие цепные бензопилы с низким расположением рукояток, а также штанговые пилы и высоторезы. Последние используются для обрезки сучьев диаметром 0,13-0,15 м с земли на растущих деревьях в зоне будущего «ком­левого бревна» на высоте до 6 м. Такая операция способствует уменьшению сучковых зон в пиломатериалах, получаемых из «комлевого бревна» после достижения деревом возраста товарной спелости.

Применение моторных инструментов на обрезке сучьев позволяет повы­сить производительность труда по сравнению с топором примерно в 1,5 раза и облегчить труд рабочего. Но механизируется лишь операция обрезки сучьев, а полностью ручной труд не исключается.

Применение машин на очистке деревьев от сучьев позволяет полностью механизировать эту операцию, значительно повысить производительность труда и исключить ручные работы. Сучкорезные машины, как правило, рабо­тают на погрузочных пунктах (верхних складах) или в непосредственной бли­зости от них. Сучкорезно-раскряжевочными машинами (процессорами) об­резают сучья либо на погрузочном пункте, либо на волоках, валочно-сучкорезно-раскряжевочными – как правило, на пасеках и волоках.

К инструментам и машинам для очистки сучьев с деревьев предъявляют­ся определенные требования. Моторный инструмент для обрезки сучьев дол­жен быть легок, удобен и безопасен в работе, высокопроизводительно срезать сучья любого диаметра заподлицо без повреждения ствола дерева, прост по конструкции и в обслуживании, экономичен, а также удовлетворять санитар­но-гигиеническим требованиям по уровню вибрации и шума двигателя.

Машины для обрезки сучьев должны быть мобильными и не требовать больших трудозатрат на перебазирование и приведение в рабочее состояние, иметь высокую производительность, обеспечивать чистую обрезку сучьев без повреждения ствола, хорошо удалять сучья с деревьев малых и больших диа­метров, имеющих кривизну ствола, а также путем протяжки от комля к вер­шине и наоборот. Они должны быть просты в обслуживании, обеспечивать механизированную подачу деревьев в обработку и уборку сучьев, быть на­дежными, экономичными и безопасными в работе, удовлетворять санитарно-гигиеническим и лесоводственно-экологическим требованиям.

В состав работ по очистке поваленных деревьев от сучьев входят отделе­ние сучьев от ствола, обрезка или обрубка вершин, сбор в кучи сучьев и вер­шин для последующего использования, перегнивания или сжигания. При очист­ке деревьев от сучьев на лесосеке сучья обычно измельчаются на куски и раз­брасываются по территории лесосеки для перегнивания. Приемы работы на очистке деревьев от сучьев зависят от применяемого инструмента и места выполнения этой операции. Они хорошо отработаны и широко применяются на практике.

    19. Технология и приемы работы на очистке деревьев от сучьев бензиномоторными пилами.

Обрезка сучьев переносными цепными мотопилами может производить­ся либо одним рабочим-мотористом, либо звеном из двух человек: моторис­том и помощником. Сучья удаляются с каждого дерева в отдельности. Сре­зать сучья необходимо от комля к вершине, а во время обрезки находиться с левой по ходу движения стороны ствола дерева. Спиливают сучья плавными движениями нижней и верхней ветвью пильной цепи. При этом пила не дер­жится на весу, а опирается на ствол либо скользит по нему совершая поступа­тельно-круговые движения, копируя шиной поверхность ствола. Наибольшее распространение получили шести- и трехсекционный методы.

Шестисекционпый методприменяется при обрезке не очень толстых сучьев, когда расстояние между мутовками до 70 см. Ствол дерева по длине сучковой зоны условно разделяется на участки длиной около 70 см и на каж­дом из них выполняется полный цикл операций, состоящий из шести разных приемов. При этом необходимо занимать устойчивое положе­ние перед обрезкой сучьев, незначительно наклоняя туловище вперед; ста­раться подводить пильный аппарат к сучку под прямым углом, давая при этом максимальные обороты двигателю. Нижние сучья спиливают в направлении от вершины к комлю, предварительно повернув ствол дерева верхней или нижней ветвью цепи. Когда возможен доступ пильного аппарата к нижним сучьям без поворота дерева, их обрезка может производиться частичным (на длину условного участка) возвратом назад.

Трехсекционный методрекомендуется при срезании круп­ных сучьев с расстоянием между мутовками более 70 см.

При обрезке многочисленных тонких сучьев, а также сучьев на деревьях с неравномерно расположенными мутовками применяют маятниковый метод. В этом случае сначала обрезают сучья со стороны моториста верх­ней ветвью цепи движением пилы от себя, затем верхние сучья ствола среза­ют движением на себя, а сучья с противоположной стороны и частично ниж­ние - движением пилы от себя.

Если очистка деревьев от сучьев производится на волоке или пасеке, вер­шины обрезают в месте, где диаметр хлыста будет 6-8 см.

Если обрубку сучьев выполняют топорами, то удары наносятся в направ­лении наклона сучьев. Рабочий перемещается от комля к вершине и должен стоять по одну сторону лежащего дерева, а обрубать сучья на противополож­ной его стороне. Тонкие сучья обрубают бреющим (скользящим) движением, средние - одним ударом, а толстые - несколькими сильными ударами.