Прерванный полет «Дятла»

01.05.2018

История отечественного машиностроения, особенно в части разработки и производства лесных машин, полна интересных фактов, которые любопытны не только узким специалистам.

Сегодня мы рассказываем о первой в мире валочно-пакетирующей машине манипуляторного типа ЛП-2 («Дятел-2»).

Даже среди отечественных специалистов лесного комплекса распространено мнение о том, что первый в мире концепт манипуляторной валочно-пакетирующей машины (ВПМ) был разработан фирмой «Дрот» (Drott-40LC) на экскаваторной базе в начале 70-х годов прошлого века. На самом деле это убеждение ошибочно. И первый в мире специализированный трелевочный трактор, и первая в мире ВПМ манипуляторного типа были разработаны в СССР.

Разработкой этой ВПМ занимались в Латвийском научно-исследовательском институте лесохозяйственных проблем (ЛатНИИЛХП). У истоков создания машины стоял В. Ф. Кушляев, под его руководством в 1964 году была создана ВПМ «Дятел-1» (рис. 1), которая предназначалась для рубок ухода за лесом. Первоначально в качестве базы использовался сельскохозяйственный колесный трактор Т-28 Владимирского тракторного завода.

Срезанное дерево выносилось в технологический коридор в вертикальном положении
Этот способ был избран из четырех технологических схем перемещения срезанного дерева до технологического коридора:
1) валка деревьев и их перемещение по земле вершиной вперед;
2) валка деревьев и их перемещение по земле комлем вперед;
3) срезание деревьев, подъем вверх, вывод их из полога насаждения и перемещение до технологического коридора;
4) срезание деревьев, подъем до частичного вывода крон из полога насаждения и перемещение до технологического коридора.
Было установлено, что четвертая схема является наиболее перспективным вариантом.

ПЕРВЫЙ ПОШЕЛ!
По результатам испытаний первого экспериментального образца были разработаны лесотехнические требования на машину «Дятел-1», в 1969 году утвержденные Гослесхозом СССР. В качестве базы опытного образца был использован уже более мощный трактор «Беларусь» МТЗ-52. Опытный образец машины «Дятел-1» в 1966 году прошел заводские и ведомственные испытания, а в 1967–1969 – госиспытания. В 1968 году заводом «Ригалесмаш» была изготовлена опытная партия машины «Дятел-1», которая прошла производственную проверку в различных регионах СССР. Конструктивные усовершенствования машины производились вплоть до 1971 года. В 1969–1970 годах были изготовлены два образца «Дятел-1» – на базах промышленной модификации трактора Липецкого завода Т-50 АП и специального лесохозяйственного Т-5Л этого же завода. В результате доработок производительность машины была доведена до 15–20 м3 в смену.

ЗАХВАТИТЬ, СПИЛИТЬ И УЛОЖИТЬ
В конце 1966 года в ЛатНИИЛХП на базе трактора ТДТ-55 был изготовлен экспериментальный образец машины «Дятел-2» с вылетом стрелы 5,5 м (рис. 2). На раме трактора было установлено основание, на котором размещался поворотный круг (1) с закрепленной на нем поворотной платформой. На ее кронштейнах смонтированы стрела и гидроцилиндр подъема стрелы (2). На поворотной платформе установлена кабина с пультом управления рабочими органами, расположенными на поворотной части машины. Стрела машины (3) несет на конце захват (5) с пильным аппаратом (4). Над задним мостом установлена рама аутригеров, к которой шарнирно закреплены рычаги и опоры (7), над балкой аутригеров установлен поворотный коник с зажимными рычагами (6). Толкатель (8) и задние аутригеры способствовали увеличению устойчивости машины. Управление движением трактора, а также толкателем, коником и аутригерами производилось из основной кабины трактора. Захват зажимал растущее дерево и удерживал его после спиливания при переноске к месту укладки. Коник служил для формирования пачек деревьев и их удержания при переездах.
 Рис. 1. Валочно-пакетирующая машина ЛП-2.jpg  Рис. 2. Валочно-пакетирующая машина ЛП-2.jpg

В 1967 году эту машину переоборудовали манипулятором с вылетом 10,5 м и провели производственные испытания. После внесения ряда конструктивных усовершенствований в 1968 году на Великолукском заводе «Торфмаш» и на опытном заводе «Ригалесмаш» были изготовлены опытные образцы – лесопромышленные ЛП-2 (рис. 1) и лесохозяйственные «Дятел-2». Лесопромышленный вариант был изготовлен с вылетом манипулятора 7,5 м и грузоподъемностью 1200 кг.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПМ ЛП-2:

Марка базового трактора – ТДТ-55.

Двигатель: СМД-14А, мощность – 55 кВт.

Привод рабочих органов – гидравлический.

Максимальный диаметр среза у пня – 55 см.

Производительность машины в смену – 55–62 м3 (при объеме хлыста 0,3–0,4 м3).

Максимальная грузоподъемность – 1,2 т.

Максимальный вылет стрелы – 7,5 м.

Минимальный вылет для захвата и спиливания деревьев – 4 м.

Общая масса машины – 13,6 т.

Скорость движения – 2,8–12,8 км/ч.


В 1969 году испытания машины ЛП-2 были закончены. По их результатам принято решение о выпуске промышленных образцов. Таким образом, машина ЛП-2 являлась первой промышленной ВПМ в мировой практике. Всего с 1975 по 1978 год было выпущено более 300 машин ЛП-2.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
При освоении лесосек машинами ЛП-2 устраивались объездные волоки шириной 3–4 м для прохода машины, которые прорубались до начала разработки лесосеки. После этого лесосека осваивалась 14-метровыми лентами, начиная с дальнего от верхнего склада конца. Переход на очередную ленту производился по объездному волоку.

Машинист опускал толкатель и аутригеры и для набора пачки переходил в поворотную кабину. Цикл состоял из следующих основных операций:
1. Поворот стрелы к дереву.
2. Наводка захватно-срезающего устройства (ЗСУ) на дерево.
3. Зажим дерева зажимными рычагами.
4. Натяг дерева цилиндром нижней стрелы для обеспечения беззажимного пиления.
5. Спиливание дерева.
6. Вывод дерева.
7. Поворот с деревом.
8. Укладка дерева в стойки захвата, после чего производились раскрытие зажимных рычагов захвата и подъем стрелы.

Когда все деревья в пределах вылета стрелы были срезаны (5–8 шт.), машина переезжала на новую стоянку. Объем собираемой в конике пачки составлял до 5 м3. Когда пачка была собрана, машина сбрасывала ее на волок. ВПМ могла укладывать деревья и сразу на землю.

На обработку одного дерева в среднем затрачивалось 60–90 секунд. При среднем объеме дерева 0,2–0,3 м3 средняя сменная производительность достигала уже 50–70 м3.
Были у машины и недостатки:
1. Масса технологического оборудования составляла около 1/3 от общей массы машины.
2. Наличие второй кабины создавало большие неудобства при работе оператора: он был вынужден в течение смены многократно переходить из одной кабины в другую.
3. Было невозможно низко срезать деревья при глубоком снеге. 4. Машина была недостаточно проходима и маневренна из-за большого давления на грунт. 5. Малая устойчивость ВПМ, из-за которой необходима была установка аутригеров.

НЕТ ПРЕДЕЛА СОВЕРШЕНСТВУ
Для рубок ухода в НПО «Силава» на базе ЛП-2 была сконструирована машина МВП-35 с вылетом манипулятора 10,36 м (рис. 3).

Так как с увеличением вылета манипулятора увеличилось и время подведения ЗСУ и выноса дерева, конструкцию ЗСУ изменили – оно было дополнено еще одним рычагом. Это позволило производить поочередно срезание и набор нескольких деревьев в ЗСУ (то есть появилось ЗСУ с накопителем) и снизить затраты времени в расчете на одно дерево.

Рис. 3. МВП-35.jpg
По результатам испытаний было принято решение продолжить работы по усовершенствованию машин такого типа. Была разработана новая ВПМ МВП-1 –на базе трактора ТТ-4 с одной кабиной, установленной на поворотном круге. В дальнейшем институтом ВПКИлесмаш и НПО «Силава» (разработчики) и Йошкар-Олинским заводом «Лесмаш» была изготовлена новая ВПМ ЛП-54, предназначенная для рубок ухода. Базой машины является шасси трактора ТТ-4М, на котором установлено опорно-поворотное устройство, а на его раме расположены кабина и гидроманипулятор с ЗСУ с накопителем. Спиленные деревья собирались в накопителе ЗСУ, затем выносились из полупасеки в вертикальном положении и укладывались комлями в коник машины. После накопления пачки в конике она сбрасывалась на волок.

ПОВОД ДЛЯ ГОРДОСТИ
История ВПМ ЛП-2 длилась около 15-ти лет в 60-х и 70-х годах ХХ века. Сейчас уже мало кто помнит об этих машинах, тем более – видел их воочию. Безусловно, у этой ВПМ были свои недостатки, прежде всего – наличие двух кабин на одного оператора, который был вынужден во время работы перемещаться между ними. На этот изъян еще на стадии разработки и испытаний указывал ряд экспертов.

Но все же тот «первый блин» получился не совсем уж комом. Прежде всего эта машина целенаправленно проектировалась для работы на рубках ухода. И в этом качестве она была лучше знакомых нам ВПМ на экскаваторной базе, поскольку могла работать в достаточно узких коридорах, не повреждая противовесом оставляемые на доращивание деревья.

Можно сказать, что ЛП-2 дала импульс разработке новых, более совершенных лесозаготовительных машин в СССР. И не лишним будет еще раз отметить, что это была первая в мире широкозахватная ВПМ, так что о ней не стоит забывать хотя бы потому, что это – памятник нашему, когда-то передовому отечественному лесному машиностроению.

Валентин Александров д. т. н., профессор
Игорь Григорьев д. т. н., профессор, каф. Природообустройство ЯГСХА
Актуальные темы свежего номера
Бизнес и профессия
Наука – производству
Лес и закон