Механизированная очистка лесосек

12.08.2016

В прошлом номере журнала был начат разговор о завершающей и крайне важной операции в работе на лесосеке – очистке от порубочных остатков. Они образуются при валке деревьев, очистке их от сучьев, а также раскряжевке хлыстов (при вывозке сортиментов).

Лесопользователь обязан удалить остатки с лесосеки или привести их в состояние, не мешающее возобновлению леса, снижающее риск возникновения пожаров и эрозийных процессов. Увеличить производительность этих трудоемких работ и снизить затраты лесозаготовителям помогает специализированная техника.

ПОДБЕРЕТ ВСЕ, ЧТО ПЛОХО ЛЕЖИТ
Подборщики предназначены главным образомдля очистки вырубленных лесосек от порубочных остатков, однако могут применяться и для минерализации почвы в целях создания благоприятных условий для естественного лесовозобновления и образования защитных минерализованных полос (вокруг склада ТСМ, при сжигании порубочных остатков и пр.).

Подборщик представляет собой трактор, оснащенный оборудованием для сбора сучьев, вершин, валежа и других лесосечных отходов в условиях нераскорчеванных вырубок при наличии пней, затрудняющих передвижение по лесосеке.

Рис.1.jpg

Классификация машин для очистки лесосек по технологическому признаку и конструкции подборщика представлена на рис. 1. Наиболее распространенный тип подборщика – навесной грабельный подборщик, навешиваемый сзади на трактор (рис. 2, а).

рис 2.jpg

В комплект навесного оборудования подборщика входят рама, укрепленная на щите трактора или на его шасси (в варианте с гидроприводом), надрамник, соединительные рычаги, шарнирно связанные с собирающими зубьями и подрессоренные пластинчатой пружиной из листовой стали. Каждый зуб подвешивается к надрамнику канатом с коушами.

Оставленные для перегнивания или сжигания валы и неизмельченные порубочные остатки, кроме всего прочего, являются разносчиками вредителей леса и болезней
Для подборщика не являются препятствием пни и поверхностные корни – собирающие зубья свободно проходят их, не выпуская собранных остатков. Благодаря конструкции и геометрической форме собирающие зубья сворачивают эти остатки в пачки без сгребания почвы и выноса подзола, самоочищаются при сбрасывании пачек в валы и не забиваются во время работы.

Навесные и прицепные подборщики, а также подобные им, с расположением сгребающего органа сзади трактора, имеют ряд преимуществ: высокая производительность на машиносмену и на человеко-день, безопасность в работе для тракториста, непрерывность движения при сборе отходов (навесные подборщики с гидроприводом не останавливаются при сбрасывании отходов в вал); возможность использования трактора в качестве трелевочной машины (особенно в случае с подборщиком прицепным). Монтаж сгребающего органа на тракторе прост и не требует больших переделок; одновременно с очисткой выполняется функция минерализация почвы. Стоимость машинной очистки вырубок значительно ниже по сравнению с ручным трудом.

Рис3.jpgТем не менее, данным подборщикам присущи и недостатки. Это вдавливание сучьев в грунт гусеницами трактора, ограничение объема собираемой граблями пачки по высоте и ширине, отсутствие обзора при подходе зубьев сгребающего органа непосредственно к препятствиям, приводящее к поломкам зубьев. Да и вывозку отходов для дальнейшей утилизации такие подборщики обеспечить не могут. Есть и другие минусы: поскольку валы отходов остаются на лесосеке, под посадки лесных культур не может быть использована вся ее площадь. Оставленные для перегнивания или сжигания валы и неизмельченные порубочные остатки, кроме всего прочего, являются разносчиками вредителей леса и болезней.

Существует ряд конструкций подборщиков нетоварной древесины, сучьев и других отходов, рабочие органы которых расположены впереди трактора, а собирающим устройством являются зубья дугообразной формы, укрепленные на толкателе трактора (рис. 3). Такие подборщики могут не только собирать порубочные остатки, но и выполнять корчевку.

В случаях, когда для целей лесовосстановления наиболее предпочтительным является измельчение и разбрасывание порубочных остатков по территории лесосеки, помимо ручных моторных инструментов могут использоваться мобильные рубильные установки и дробильные катки.

Преимущества дробления порубочных остатков очевидны. Кроме возможности круглогодичного выполнения (независимо от времени года), рубка (дробление) снижает необходимость сгребания порубочных остатков в кучи и дежурства при их сжигании. К тому же измельченные остатки разлагаются значительно быстрее целых.

Применение специальных дробильных ребристых катков весом 15 тонн, которые при проходе по вырубке в паре с гусеничным трактором дробят и частично вдавливают в почву ветки и сучья, а древесину толщиной до 18 см расщепляют на мелкие куски, экономически целесообразно на вырубках площадью не менее 8 га.

ВЫБИРАЕМ ЛУЧШЕГО ПОМОЩНИКА
На выбор средств для механизированной очистки вырубок влияет сразу несколько значимых факторов: наличие на вырубке сохранившегося в достаточном количестве жизнеспособного подроста, количество лесосечных отходов и путей их утилизации, состояние почвенноастительного покрова и рельефа площади вырубок, а также способ проведения лесовосстановительных работ.

При отсутствии подроста хвойных пород наилучшая альтернатива – подборщик грабельного типа. Очистка лесосеки производится сразу после ее разработки, в том числе и в зимний период, при глубине снежного покрова до 0,5 м. На рис. 5, а, б приведена схема работы подборщика. Подборщик (1) выполняет прямолинейные челночные проходы с разворотом на границах вырубки. Валы порубочных остатков (3) располагаются параллельными рядами на расстоянии 15–25 м друг от друга в зависимости от захламленности вырубки. Рыхлые валы и валы высотой более 1,2 м необходимо дополнительно уплотнить гусеницами подборщика. Крайние валы оставляют не ближе 10–15 м от границ вырубки, а концы валов – не ближе 8–10 м от стены леса. Валы располагаются на волоках и на границе пасек. В летнее время одновременно с очисткой вырубок подборщиками рыхлят почву, содействуя лесовозобновлению и создавая минерализованные полосы.

В случае, если планируется измельчение порубочных остатков в щепу, в комплексе с подборщиком грабельного типа должен работать подборщик манипуляторного типа (2). Двигаясь вдоль валов порубочных остатков, он при помощи манипулятора загружает их в кузов и ранспортирует к месту переработки – обычно к лесопогрузочному пункту, где находятся рубительная машина (4), контейнер для щепы или щеповоз (5).

Рис.5.jpg

Использование манипуляторного подборщика для сбора порубочных остатков на полупасеках – наиболее правильное решение при наличии на вырубке сохранившегося жизнеспособного подроста.


Если у предприятия нет возможности использовать порубочные остатки для получения дополнительной прибыли (изготовление щепы, пеллет), то измельчение порубочных остатков на месте – это оптимальный вариант решения проблемы очистки лесосеки с точки зрения как законодательства, так и экологии. Утилизация порубочных остатков путем их измельчения и разбрасывания щепы по поверхности почвы является о дним из разрешенных способов, не наносит вреда окружающей среде, снижает вероятность пожаров. Исключаются операции по уборке и вывозу порубочных ост атков, не требуется их сжигание.


ЦЕЛЬ ОПРАВДЫВАЕТ СРЕДСТВА
Оптимальные технологические схемы работы машин погрузочно-разгрузочного (манипуляторного) типа зависят от конкретных целей работы (рис. 6).

Если нет необходимости подбора остатков ликвидной древесины и ее вывозки на верхний склад (рис. 6, а), подборщик движется по лесосеке с установленным в рабочее положение сгребающим аппаратом. Его зубья, скользя по поверхности почвы и копируя ее микрорельеф, собирают порубочные остатки, формируя из них пачку, перемещаемую по лесосеке. При встрече с видимым препятствием, к примеру пнем, оператор поднимает раму сгребающего аппарата, перенося отходы на зубьях через препятствие. При высоте сформированного вала, равной примерно высоте зубьев (при длине хода подборщика 10–15 м и средней степени захламленности лесосеки), подборщик отъезжает назад, оставляя вал отходов на месте. С поднятым сгребающим аппаратом подборщик переезжает через сформированный вал, после чего рабочий цикл повторяется. При наличии на лесосеке руководящего уклона работа выполняется вдоль склона, преимущественно на спуск. Пройдя всю длину (ширину) лесосеки, подборщик начинает движение в обратном направлении, окучивая отходы в вал. Каждый вал располагают вровень с ранее сформированным, поперек склона, что предохраняет почву лесосеки от размыва. Сформированные и уложенные таким образом валы оставляют на перегнивание.

При выполнении выборки ликвидных лесосечных отходов и вывозки их к месту разгрузки (на верхний склад) (рис. 6, б), товарную древесину, в основном дровяное долготье, раскряжевывают на 3–4-метровые отрезки, которые при движении подборщика по лесосеке подбирают гидроманипулятором и загружают в кузов. Заполненный древесиной кузов подборщик отвозит на верхний склад, где разгружает, опрокидывая назад. Выбрав за несколько описанных циклов всю древесину, зубья сгребающего аппарата опускают в рабочее положение и окучивают оставшиеся лесосечные отходы в валы или кучи, как описано выше.

В случае вывозки всех лесосечных отходов на верхний склад для отправки на дальнейшую переработку (рис. 6, в) всю стволовую древесину разделывают на отрезки длиной 3–4 м. Подборщик с опущенными зубьями сгребающего аппарата движется по лесосеке, окучивая все оставшиеся после освоения лесосеки отходы. Сформировав перед зубьями вал, приблизительно равный по весу грузоподъемности гидроманипулятора, подборщик останавливается, и манипулятор грузит вал на платформу. В этом случае вместо бортов кузова к ней прикрепляют площадки. По центру платформы проложен канат лебедки со свободной длиной конца 5–6 м по объему воза, погруженного на платформу. Набрав полную платформу, отходы при помощи каната лебедки затягивают в пачку и в таком положении транспортируют на верхний склад. Перед разгрузкой пачку увязывают с двух сторон чокерами или стропами, затягивая их с помощью стрелы гидроманипулятора. Затем, ослабив и отцепив канат подборщика, опрокидывают платформу, разгружая таким образом увязанную пачку отходов. Подборщик возвращается на лесосеку, где продолжает работу по ее очистке. В этом случае очистке подлежит вся площадь лесосеки. Пачки отходов отгружают на подвижной состав и вывозят на переработку.

Рис.6,7,8.jpg

Выполняя погрузку, перевозку и разгрузку сортиментов, дров, пней, неликвидов и других грузов (рис. 6, г), подборщик собирает эту древесину либо забирает ее (к примеру, сортименты) непосредственно из штабеля, укладывая гидроманипулятором в кузов. После заполнения кузова стрела гидроманипулятора с захватом укладывается на воз либо закрепляется захватом впереди зубьев сгребающего аппарата. Весь груз транспортируется подборщиком к месту складирования. Как правило, при разгрузке кузов опрокидывается назад, однако выполнить выгрузку из кузова можно и при помощи гидроманипулятора.

При выполнении механизированной очистки лесосек работа, как правило, ведется специальными функциональными бригадами (звеньями) из двух-трех человек, оснащенными одной-двумя универсальными бензиномотоными пилами и подборщиком, обычно грабельного типа (к примеру, ЛТ-161).

НЕ САДИСЬ НА ПЕНЕК!
К очистке лесосек относится и корчевка пней. Она производится на вырубках в лесохозяйственных целях, при подготовке трасс лесовозных дорог, площадей под складские площадки, заготовке пневого осмола для канифольного производства и в других случаях.

Процесс корчевания пней весьма трудоемок и требует значительных энергозатрат. На усилие извлечения пней из почвы влияет множество факторов: порода дерева, размер пня, механический состав, плотность и влажность почвы, а также форма корневой системы (поверхностная или стержневая, рис. 7). Машины для корчевки пней – корчеватели – могут иметь пассивные либо активные рабочие органы (корчевка выполняется, соответственно, тяговым или толкающим усилием трактора либо за счет усилия рабочего органа, иногда совмещенного с тяговым усилием машины). Кроме того, в процессе может быть использовано оборудование для фрезерования пней (рабочим оборудованием является фреза, рис. 8, б).


Игорь Григорьев,
д. т. н., профессор



Актуальные темы свежего номера
Лучшие зарубежные практики
Инфраструктура
Лесопользование