Специфика местности

В Республике Беларусь для полного и ритмичного обеспечения деревоперерабатывающих производств сырьем актуальной является проблема освоения труднодоступных заболоченных лесосек.

Леса, произрастающие на суглинистых и глинистых почвах (III тип местности), занимают 6,7 %, а леса на переувлажненных (глеевых) минеральных и торфяно-болотных почвах (IV тип местности) – 17,6 % от общей площади лесного фонда. Из IV типа местности выделяют две группы – I и II, причем для типа IV.II (8,5 % от площади лесного фонда) характерен выход грунтовых вод на поверхность.

При разработке заболоченных лесосек, кроме снижения эффективности лесозаготовок, возникают проблемы экологической совместимости машин с лесной средой

Из всех видов антропогенного воздействия при осуществлении лесозаготовок наиболее негативным является механическое, в том числе уплотнение лесных почвогрунтов и их деформация, что негативно сказывается на последующем росте деревьев, водном режиме почв и т. д.

Лесосеки, относящиеся к IV.II типу местности, могут быть разработаны только специальными техническими средствами, наиболее перспективными из них в условиях Республики Беларусь являются мобильные канатные установки.

В настоящее время трелевка древесины канатными установками на лесосеках с низкой несущей способностью грунтов производится после заготовки ее бензиномоторными пилами. В условиях республики возможно применение мобильных канатных установок на базе тракторов с приводом от ВОМ базового трактора или прицепных, с приводом от автономного двигателя. Перемещение лесоматериалов к погрузочному пункту может осуществляться в сортиментах, хлыстах и деревьях. Каждый из данных способов предусматривает наличие дополнительной техники для обрезки сучьев, раскряжевки (кроме сортиментов), подсортировки, штабелевки и подготовки площадей для выполнения данных операций.

ЕСТЬ ВАРИАНТЫ
Учитывая специфику лесозаготовок в Республике Беларусь (небольшие размеры лесосек, деконцентрированный лесосечный фонд, внедрение машинных комплексов для заготовки сортиментов, низкая густота лесных дорог и др.), для заготовки древесины в труднодоступном лесосечном фонде может применяться специализированная машина на базе харвестера, оснащенная однобарабанной реверсивной лебедкой без мачты для подтрелевки деревьев в область их обработки. Такая компоновка позволит уменьшить номенклатуру используемой техники, увеличить ширину пасеки и снизить общее воздействие техники на лесной почвогрунт.

В зависимости от базового шасси, лебедка может быть установлена на энергетическом или технологическом модуле с учетом беспрепятственной работы манипулятора харвестера.

БЕЗ ЛИШНИХ ЗАТРАТ
Аналогом такой машины является харвестер с трелевочной мачтой TST 400 2t. При этом обеспечивается канатная трелевка деревьев на расстояние до 550 м к верхнему складу, где далее производится обрезка сучьев и раскряжевка. Однако применение ее, ввиду наличия мачты, при работе с волока неэффективно из-за значительных трудозатрат на монтаж-демонтаж 4 растяжек на каждой технологической стоянке.

Разработка лесосеки может осуществляться по двум технологиям: для грунтов III/IV.I и IV.II типов местности соответственно
Применение харвестера, оснащенного гусеницами и лебедкой без мачты, позволит выполнять операцию подтрелевки деревьев в процессе работы на пасеке без дополнительных затрат времени на установку мачты, снизить воздействие лесных машин на экосистему путем уменьшения общей площади технологических элементов на лесосеке в 3–4 раза. Также за счет большей концентрации лесосечных отходов на волоке повышается работоспособность и проходимость машин.
Рис. 1. Схемы разработки заболоченных лесосек.jpg

Рис. 1. Схемы разработки заболоченных лесосек:

а – первый этап разработки для всех типов грунтов:

1 – дополнительная полупасека; 2 – прилегающая к волоку часть пасеки; 3 – необработанный волок; 4 – растущие деревья; 5 – границы технологических элементов; 6 – поваленные бензопилой деревья; 7 – граница пасеки

Рис. 1. Схемы разработки заболоченных лесосек:б – второй этап разработки для грунтов IV.II типа.jpg

б – второй этап разработки для грунтов IV.II типа:

1 – вырубка; 2 – деловые сортименты; 3 – дровяное сырье

Первый этап для обеих технологий аналогичен и показан на рис. 1а. Вальщик разрабатывает сначала левую дополнительную (за пределами вылета манипулятора харвестера) полупасеку, а затем правую. Валка деревьев на каждой дополнительной полупасеке ведется вершинами к волоку, с укладкой в небольшие пачки, равные по объему рейсовой нагрузке лебедки. Причем деревья, расположенные ближе к границе пасеки, приземляются под углом 70–90° к волоку, а расположенные вблизи волока  – под углом 20–40°, таким образом, чтобы их крона лежала на пасеке или частично на волоке и не препятствовала движению харвестера.

СЛЕДУЮЩАЯ СЕРИЯ
Второй этап разработки пасек на грунтах III и IV.I типов местности следующий. После выполнения описанных операций и удаления вальщика на безопасное расстояние к работе приступает харвестер. Заезжая на первую пасеку, оператор обрабатывает все деревья, находящиеся в зоне вылета манипулятора (растущие и приземленные), производит обрезку сучьев, раскряжевку и подсортировку сортиментов, с укладкой их на прилегающие к волоку части пасеки. Далее производится подноска тягового собирающего каната к ближайшей пачке деревьев, их чокеровка, отход чокеровщика на безопасное расстояние и подача сигнала оператору харвестера о готовности пачки к трелевке. Оператор включает привод лебедки, и пачка собирающим канатом перемещается к волоку. При достижении зоны захвата деревьев манипулятором привод барабанов отключается, и производится отцепка пачки. С одной технологической стоянки обеспечивается подтрелевка 3–4 пачек с левой и правой дополнительных полупасек для создания запаса, который обеспечит эффективную работу харвестера в режиме процессора. После заготовки древесины на одной технологической стоянке харвестер переезжает на следующую. На втором этапе разработки пасеки форвардер транспортирует заготовленные сортименты на погрузочный пункт или промежуточный склад.


В ряде стран древесину трелюют мобильными канатными установками на базе автомобиля с трелевочной мачтой и манипулятором с харвестерной головкой и формируют штабели заготовленной древесины у подъездных путей (Австрия, Чехия). Такая технология эффективна при разработке лесосек в пересеченной местности при значительном расстоянии трелевки.


В зимний период возможен другой вариант второго этапа разработки лесосек для данного типа грунтов, при котором после работы харвестера на волок заезжает форвардер с контейнером воды, оснащенный устройством дозирования. При движении по армированному лесосечными отходами волоку вся его площадь поливается водой. После «намораживания» волоков выполняется сбор и трелевка сортиментов. Такой способ эффективен при разработке кон-центрированного лесфонда при устойчивых отрицательных тем-пературах ниже –10 °С в течение не менее чем двух недель.

ПРАКТИЧЕСКИ ТО ЖЕ САМОЕ
Для освоения лесосек на грунтах IV.II типа местности на втором этапе выполняются те же операции, что и для лесосек на грунтах III и IV.I типов, с одним изменением. При обработке деревьев харвестером выпиленные деловые сортименты укладываются на прилегающие к волоку части пасеки, а дровяные – на волок перпендикулярно его продольной оси.

При этом на лесосеке формируется временный лесотранспортный путь с хорошей работоспособностью при многократных нагрузках форвардера. После трелевки всех деловых сортиментов форвардер заезжает в конец пасеки и, двигаясь к верхнему складу, осуществляет сбор уложенных в волок дровяных сортиментов. Схема разработки пасеки представлена на рис.  1б. Учитывая укладку дровяного сырья в волок на предварительно сформированное покрытие из лесосечных отходов, его можно без затруднений собрать даже после 10–15 проходов форвардера.

Для работы по приведенным двум технологиям необходимо оснащать харвестеры головками с двухсторонним расположением режущих кромок сучкорезных ножей для эффективной работы при захвате деревьев с вершины.

Артем Шошин, к. т. н., доцент,
Павел Протас, к. т. н., доцент,
Сергей Мохов, к. т. н., доцент,
кафедра лесных машин и технологии лесозаготовок БГТУ, г. Минск, РБ

Читайте также в рубрике
24.09.2021
Технологии лесозаготовок
25.06.2021
Технологии лесозаготовок
21.06.2021
Технологии лесозаготовок
14.05.2021
Технологии лесозаготовок
14.05.2021
Технологии лесозаготовок
31.03.2021
Технологии лесозаготовок
31.03.2021
Технологии лесозаготовок
26.02.2021
Технологии лесозаготовок
02.12.2020
Технологии лесозаготовок
02.12.2020
Технологии лесозаготовок