Когда нельзя, но очень надо

08.08.2017

В СССР типизация природно-производственных условий лесозаготовительных районов была разработана ЦНИИМЭ еще в 1986 году.

К основным типообразующим факторам была отнесена характеристика почвогрунтов, которые разделены на четыре категории:

I – включает сухие, хорошо дренированные песчаные и каменистые почвы, позволяющие работать наземной технике на лесосеке круглогодично или с небольшим перерывом на весеннюю распутицу при обильном снеготаянии;

II – включает супесчаные почвы и мелкие суглинки, допускающие многократные проходы техники по одному следу, способные временно переувлажняться во время обильных дождей и снеготаяния; работа наземной техники возможна 8–9 месяцев в году;

III – включает глинистые почвы и супеси с глинистыми прослойками, имеющие повышенную влажность в течение всего теплого периода, что приводит к быстрому образованию колеи и, как следствие, малой работоспособности трелевочных волоков (фото 1). Работа техники на таких почвогрунтах эффективна зимой и в сухое лето.

IV – включает торфянисто-болотные и перегнойно-глеевые почвы, эффективная работа наземной техники на которых возможна только в хорошую зиму.

К сожалению, у нас в РФ преобладают почво-грунты третьей и четвертой категории, заготовка древесины на которых в теплый период крайне затруднена или невозможна.

Тем не менее достаточно часто случается, что те или иные обстоятельства вынуждают лесозаготовительные предприятия идти на разработку лесосек на таких почвогрунтах в теплый период года.

Практика показывает, что часто и зима не является гарантией успеха разработки таких лесосек
Капризы природы бывают разные, и может случиться так, что сначала выпадает глубокий снег, а только затем приходят морозы. В результате почвогрунты не промерзают, и, как только трактор движителями снимает снежный покров, он начинает работать на не промерзшем переувлажненном почво-грунте.

Рис1, Рис2.jpg







Рис. 1. Радиальная схема размещения трелевочных волоков








Рис. 2. Эпюр грузовой работы для прямоугольной схемы размещения трелевочных волоков:1 – пасечные волоки;
2 – место равномерного сбора деревьев у магистрального волока; 3 – площадка верхнего склада

ЧТО ДЕЛАТЬ?
Традиционная система машин лесозаготовительных предприятий, базирующаяся на тяжелых, колесных или гусеничных, лесопромышленных тракторах и машинах на их базе, не может обеспечить эффективного освоения таких труднодоступных лесосек. Поэтому возникает необходимость модификации машин и технологического процесса лесосечных работ для наиболее эффективного использования в рассматриваемых условиях.

Можно рассматривать следующие пути такой модификации: совершенствование путей первичного транспорта леса (трелевочных волоков) и мероприятия по повышению совместимости лесозаготовительных машин с почво-грунтами лесосек.

Во-первых, надо использовать специальные схемы размещения трелевочных волоков, например, радиальную (рис. 1), рекомендуемую для трелевки древесины тракторами на заболоченных лесосеках и лесосеках со слабыми почвогрунтами.
Возможно повышение работоспособности трелевочных волоков путем укладки на них порубочных остатков. Практика показывает, что данное мероприятие позволяет существенно повысить возможное число проходов лесозаготовительных машин по одному следу (фото 2). Для более эффективного размещения и укрепления волоков следует учитывать основные показатели работы первичного транспорта леса: грузооборот, грузовая работа и грузонапряженность трелевочных волоков. Грузооборотом отдельного волока или сети волоков в целом называется объем древесины, перевозимой к погрузочным пунктам.

Грузовая работа первичного транспорта леса определяется количеством кубокилометров, выполняемых по отдельному волоку или всей сети волоков. Грузовую работу принято выражать графически в виде эпюра для пасечных или магистральных волоков (рис. 2). Эпюр наглядно показывает наиболее нагруженные участки волоков – в местах примыкания пасечных волоков к магистральному и рядом с верхним складом (погрузочным пунктом).
 фото 1.jpg  фото 2.jpg


Грузонапряженность определяется количеством грузовой работы, приходящейся на 1 км трелевки леса, и характеризует необходимую прочность волоков (м3/км).

Колесные тракторы являются перспективной базой для лесозаготовительных машин, поскольку имеют большую производительность по сравнению с гусеничными за счет более высоких транспортных скоростей. Для широкого внедрения колесных машин на лесозаготовках надо иметь возможность их круглогодичного использования, поскольку сезонность работы техники существенно увеличивает срок ее окупаемости.

Необходимость выполнения специальных мероприятий по укреплению волоков и снижению их грузовой работы на почвогрунтах третьей и четвертой категории вызвана тем, что значительное влияние на сопротивление почвогрунта колееобразованию оказывает влажность. Максимальная влажность наблюдается весной и осенью. В течение теплого периода года она меняется по-разному, на слабых почвогрунтах количество возможных проходов трелевочных систем по неукрепленному волоку к середине лета в среднем возрастает на 3–6, а на прочных почвогрунтах – на 10–14.
Решение о необходимости укрепления поверхности трелевочных волоков следует принимать на основании соответствия возможного числа проходов трелевочных машин по волоку необходимому числу таких проходов, которое рассчитывается как отношение эксплуатационного запаса леса на пасеке к среднему объему трелюемой пачки.

С целью снижения давления на почвогрунт и повышения тягово-сцепных качеств колесных лесных машин с тандемными тележками (фото 4) на них применяются колесно-гусеничные цепи. Они устанавливаются на каждый борт тележки, что обеспечивает машинам повышенную проходимость в условиях переувлажненных лесосек. Гусеницы выпускаются для различных размеров шин и работы в разнообразных условиях.


ВОЛОК С НАУЧНЫМ ОБОСНОВАНИЕМ
Исследованиями М. А. Пискунова, к. т. н., доцента Института лесных, горных и строительных наук, установлено, что для гусеничных машин с целью обеспечения работоспособности волока при формировании хворостяной подушки требуется в 2 раза меньше отходов в сравнении с колесными машинами. Необходимо увязывать особенности образования лесосечных отходов в ходе основных операций лесосечных работ с операциями по формированию хворостяной подушки и длинами участков волоков, требующих укрепления. Это позволяет увеличить производительность машин на укладке до 3,5 раз при повышении плотности отходов и до 60 % при изменении среднего расстояния трелевки отходов.

 фото 3.jpg  фото 4.jpg
Рекомендуется при средней длине укрепления пасечного волока свыше 140 м использовать технологические процессы с образованием порубочных остатков на верхнем складе. При длине укрепления пасечного волока до 100 м предпочтительной является схема с образованием остатков на пасеках и волоках, с включением в основной процесс операций сбора остатков в кучи (фото 3); аналогичные технологические процессы рекомендуется использовать при длине магистрального волока свыше 600 м.

Игорь Григорьев д. т. н., профессор
Актуальные темы свежего номера
Экономика лесозаготовок
Экономика лесозаготовок
Наука – производству