Лесозаготовительная техника и механизация вырубки
Проектные и конструкторские организации, опираясь на научные исследования, создают новые модели для автоматизации и механизации лесозаготовительных работ. Созданная на машиностроительных предприятиях техника лесозаготовки увеличивает производительность труда и облегчает работу человека при вырубке деревьев, первичной обработке бревен и их перевозке.
Виды механизации
На лесосеках используют оборудование для повышения производительности:
Работы на лесосеках
Этот этап включает в себя все операции по заготовке непосредственно на месте вырубки:
Валка деревьев
Валка леса производится на лесосеках, разбиваемых для улучшения контроля на делянки (площадь от 5 до 8 га), а сучкорезные работы ведутся на пасеках (полосах шириной 27−47 м вдоль трелевочного волока). Такие полосы возникают при однократном прохождении валочно-трелевочных, пакетирующих или валочных машин.
Каждый рабочий-вальщик работает с пилой на бензиновом моторе, в комплекте к которой используют крючья для подтасовывания и измеряющую рулетку. Применяют пилы одиночного управления с цепным пильным агрегатом консольного действия, чаще используют пилу «Дружба» мощностью 2,8−3,7 кВт с массой в рабочем состоянии 13,65 кг. Работы ведутся бензомоторной пилой «Урал» с аналогичным весом и мощностью агрегата 4 кВт, для нее характерна повышенная скорость и встроенное устройство автоматической смазки.
Зарубежный инструмент этого типа представлен на рынке сверхлегкими и легкими пилами 5−10 кг, среднетяжелыми и тяжелыми экземплярами 14 и выше килограмм. Используют для валки деревьев валочно-трелевочные агрегаты.
Деление бревен на стандартные части в соответствии с ГОСТом (раскряжевка) делается на выбранном месте по технологической карте работ. Чтобы уменьшить трудоемкость процесса используют автоматические высокопроизводительные раскряжевочные установки стационарного типа, которые обустраивают на нижнем или верхнем складе. Для раскряжевки применяют переносные моторные инструменты, но их применение для этой операции отличается низкой производительностью, поэтому в работу вводят многооперационные агрегаты на колесном или гусеничном ходу.
Техника с набором операций
Харвестер является лесозаготовительной мобильной техникой для срезки и валки стволов, очистки от веток и порезки бревен на отрезки в условиях лесосеки. Наименование машины используется для определения валочно-сучкорезочно-раскряжевочных агрегатов. Большинство машин работают по принципу протаскивания беспрерывного действия, их механизм работает в виде приводных вальцов, гусениц или их комбинации. Харвестеры выпускают для работы в непрерывной или циклической последовательности, способ компоновки рабочих узлов делит их на двухстадийные и одностадийные устройства:
Фарвардер представляет собой машину-манипулятор для сборки, погрузки и перевозки бревен, распиленных на части, это наименование часто аналогично использованию термина «сортаментовоз». Транспорт для сборки стволов и их перевозки выпускают в двух модификациях:
Их производство полностью укомплектовано узлами и деталями российского и белорусского выпуска. Машина соответствует экологическим и технологическим требованиям, рассчитана для транспортировки участков бревен от 2,5 до 6 м, за один рейс перевозит 11 куб. м, при этом на кубометр расходуется 1−1,2 л топлива. На расстояние до половины километра перевозит 46−60 куб. м за смену, используется не только для трелевки распиленных бревен с участка лесосеки, но и вывозит части стволов с верхнего склада.
Трелевка бревен
Трелевка — это перемещение срезанных стволов из области валки до погрузочного пункта. Лесозаготовочный транспорт и узкоколейные автомобили не могут взять деревья с лесосеки, их следует предварительно собрать с места валки. Транспортная операция отличается от других перемещений тем, что ведется в условиях бездорожья. Так как машины работают на большой территории в короткий период, то подъездные пути и проезды для них не делают. В зависимости от вида транспорта различают способы трелевки:
В нашей стране основной трелевочной техникой для леса на заготовках выступает трактор на гусеничном ходу. Его применение допускается в гористой местности с крутизной склонов не больше 25˚ при благоприятной погоде, зимой этот показатель уменьшается до 15˚, в других случаях используется канатная установка. Основным требованием к трелевочным агрегатам выступает хорошая проходимость, обеспечивающая работу на участках с валунами, уплотнениями валежника, пнями, болотами и другими препятствиями.
Лесопогрузка
Эта операция включает перегрузку стволов с трелевочных агрегатов на лесовозы, часто совмещаемую с другими работами. Технологические карты разработки предусматривают создание погрузочных пунктов с функциями:
Лесопогрузчики челюстного типа представляют собой самоходные агрегаты, включающие в конструкции навесное оборудование. Технологические узлы и агрегаты монтируются на колесном или гусеничном тракторе и по способу поворота различают поворотный, фронтальный и перекидной тип. Лесопогрузчик Л. Т. — 65 смонтирована на базе трактора ТТ — 4 с гидравликой, лебедкой и щитком. Оборудование включает механизмы для захвата леса, подъема, и гидравлической системы.
Стреловые подъемные краны различают в зависимости от характера передвижения стрелы, они включают в конструкцию базовый агрегат (трактор, автомобиль, ж. д. платформу). Предусмотрено оборудование крана (подъемный и опускной механизм, поворотная площадка, система управления, привод, опоры, поворотный механизм стрелы).
Автопоезда для транспортировки леса с функцией самопогрузки включают составной автопоезд и погрузочное технологическое оборудование навесного типа для подъема и отгрузки леса. Это оборудование выпускается двух видов: канатный тип и гидроманипулятор. Канатное устройство ставится на автомобильной или прицепной раме, в некоторых случаях на автомобиле роспуска. В конструкцию входит коники, лебедка, система из канатов и блоков или стационарное управление. Загрузка автопоезда ведется с верхних складов или с пасек (полос, рядом расположенных с делянкой).
Современные способы механизации предусматривают использование многооперационных машин, например, тех, что одновременно делают валку, обрезку, распил, трелевку и отгрузку. К таким технологичным агрегатам относят форвардеры и харвестеры.
Перевозка сырья
Транспортировка и вывозка леса объединяет между собой заготовительную функцию в технологическом процессе и складирование с последующей обработкой на сырьевых биржах. Специфические черты груза (бревна, хлысты, круглые сортаменты лесоматериала) определяют необходимость применения подвижного состава специального назначения, что не всегда приводит к использованию полной грузоподъемности.
Перевозка леса обеспечивается по сухопутным дорогам или морскими путями, последний способ распространен в районах, удаленных от железных дорог. При водной транспортировке учитывается способность древесины держаться на воде. Сухопутный транспорт играет роль для недалеких перевозок в районах и областях, выполняет другие задачи.
В зависимости от вида подвижного состава, работающего на лесовозных дорогах, его подразделяют на автомобильный, рельсовый, конный транспорт. Для перевозки используют автомобили МАЗ, КРАЗ, ЗИЛ со сложными составными прицепами. Для вывозки распиленных кусков из нижнего склада часто делают рельсовые пути и в качестве прицепа применяют платформы к дизелю грузоподъемностью до 20 т, а полногабаритные стволы везут в вагонах от 23−25 т.
Нижний склад
Рабочие процессы на нижнем складе отличаются большим числом операций по подъему и перемещению груза. Установки подъемно-транспортного назначения выбирают с учетом соответствия виду леса, технологическому перебазированию в условиях площадки и отгрузки для дальнейшей перевозки. В зависимости от траектории перебазирования механику делят на виды:
К таким установкам относят мостовые, кабельные, козловые и стреловые краны, погрузчики на колесах или гусеницах, канатно-блочные лебедки, бревносвалы, другое оборудование, основным требованием к которому является способность перемещать пачки в горизонтальном направлении и с поворотом подъемного приспособления.
На площадке нижнего склада также используют сучкорезные установки, так как условия позволяют сделать это с наибольшей производительностью по сравнению с делянками. Применяют передвижные, переносные, стационарные сучкорезы. Переносные модели облегчают рабочий труд, но повышение производительности относительно небольшое, так как пильщик обрезает каждую ветку в отдельности. Стационарные и передвижные машины для групповой и поштучной обрезки сучьев дают значительное ускорение работы.
Поперечный распил бревен относится к первичной обработке. В условиях нижнего склада применяются переносные цепные пилы, с электрическим приводом или работающие на бензине. Сортировка сортаментов леса и компоновка их с целью складирования проводится лесотранспортерами. Это машины беспрерывного действия, оснащенные тяговым устройством замкнутого типа в форме цепи или стального каната с траверсами. Траверс представляет собой опорно-захватное приспособление.
Штабелевка продукции осуществляется в условиях склада с целью создания некоторых запасов для обеспечения равномерности отгрузки. Для складирования лесоматериалов по высоте обычно используют те же механизмы и машины, что и в случае погрузки на подвижной состав. Это могут быть автомобильные погрузчики или козловые и консольные краны. Если требуется образование значительных запасов, то используются движущиеся мост-кабельные и кабельные краны.
Погрузка бревен на железнодорожные платформы проводится с использованием козловых, консольных, автомобильных, башенных, стреловых, железнодорожных. Отгрузка на речные и морские баржи и другие плавучие средства ведется башенными и стреловыми подъемными кранами, иногда используют судовые погрузочные манипуляторы и другое установленное на них оборудование.
Tigercat TV
Просмотрите нашу обширную библиотеку видео о Tigercat здесь, на Tigercat TV. Посмотрите на лесозаготовительное оборудование, машины для очистки земельных участков, траншейные экскаваторы и другую технику Tigercat в реальных условиях работы. Нажмите на значок HD, чтобы посмотреть видео в полном разрешении 1080p. Некоторые видео доступны с субтитрами на разных языках. Для этого нажмите на кнопку CC в правом верхнем углу экрана.
Система лесозаготовки в действии
Посмотрите видео о системе Tigercat для заготовки деревьев и сортиментов в действии в разных точках мира, а также полнометражные фильмы о Tigercat.
Джок Харрис, High Country Logging: Сортиментная заготовка в Австралии
Видео: Tigercat RemoteLog
«25» – фильм компании Tigercat.
«25» – фильм компании Tigercat. Окончательный тизер.
«25» – фильм компании Tigercat. Официальный трейлер.
Thomas Logging: Полная система лесозаготовки Tigercat
Характеристики кресла трелевочного трактора
Tigercat на выставке DEMO International 2016
Лесозаготовительная техника Tigercat
Заготовка сосновых бревен компанией PG Bison
Система заготовки сосновых хлыстов компании Muskett в Тасмании
Система лесозаготовки эвкалиптов
Renner Logging: работа на крутом склоне
Mecharv S.A.: лесозаготовка на крутом склоне
Система лесозаготовки на посадках сосны компании Cotopaxi
Приверженность оборудованию для лесного хозяйства
Что такое Харвестер?
Харвестер на лесозаготовке на фото
История создания харвестера
Предшественник харвестера отечественного производства
Управление харвестером
Кабина харвестера отчасти напоминает центр управления полетами: прямо перед оператором находится монитор обычного компьютера, который интегрирован в кабину, выдвигается привычная клавиатура. Здесь даже есть тачскрин, и можно смело представить, что вы работаете на ноутбуке.
В компьютер загружается специальная программа, которая настраивается по нескольким сотням параметров. В программе можно задавать практически все параметры от породы дерева до объема бруса и его стоимости. Если вдруг машина определяет что-то дерево стоит дешевле, чем задано в программе, она просто перестает его пилить.
Оператор харвестера управляет системой с помощью джойстиков, которые находятся под руками. Причём руль в привычном нашем понимании заменяет маленький джойстик, а еще два джойстика, практически полностью шарнирные, управляют харвестерной стрелой и головкой.
Кабина харвестера на фото
Если на словах всё выглядит очень просто, то для того, чтобы освоить технику, понадобится несколько месяцев, а то и лет.
Как устроен харвестер
Работа харвестера со стороны напоминает работу робота. Шарнирная харвестерная головка, кажется, живет своей жизнью и сама находит дерево, сама валит его, а потом сама избавляет его от сучьев, выплевывая многометровые бревна. Но в этом и заключается мастерство оператора, которому каждую секунду приходится орудовать сразу двумя джойстиками одновременно, контролируя движение навесного механизма, движение стрелы и траекторию падающих каждую минуту деревьев.
Харвестер выполняет всю работу сам, а после него на месте лесоразработки остаются лишь сортименты, подготовленные к вывозу из зоны лесозаготовки. Средняя производительность харвестера составляет 10 кубических метров древесины в час. Но поскольку зарплата оператора целиком зависит от выработки, за восьмичасовую смену один человек умудряется спилить почти в три раза больше, а это 250 кубов дерева.
Что же представляет из себя эта умная машина? Это самоходная машина предназначена для выполнения основных работ на лесозаготовках. Данная техника может быть установлена как на гусеничной, так и на колесной базе. Некоторые модели харвестера оснащаются полугусеничным шасси.
Как мы уже сказали ранее, основным рабочим элементом харвестера является харвестерная головка, которая представляет собой сварную металлическую раму, в которую установлены захватывающие рычаги. С помощью данных рычагов происходит управление гидроцилиндрами, которые на концах имеют гидравлические моторы, на выходных валах которых производится захват и распилка дерева.
Схема устройства харвестера
На рынке есть и более мощные модели массой до 3,5 тонн, которым по силам обрабатывать стволы толщиной более метра. Стоит такая головка почти четверть миллиона долларов.
Видео «Различные модели харвестеров»
Форвардер
Когда харвестер закончил работы, это еще не означает, что весь процесс лесозаготовки завершен. Нужно еще собрать и перевезти сортименты, однако харвестер сделать это уже не может.
Для таких работ используется другая уникальная машина, которая называется Форвардер (Forwarder). Форвардер переводится с английского как «перевозчик», «экспедитор».
Форвардер перевозит лес на фото
Форвардер также предназначен для лесозаготовительных работ. В его функции входит работа по сортировке, сбору и вывозу сортиментов с места, где происходит валка леса. Работая в паре, форвардер и харвестер переводят лесозаготовительные работы на совершенно другой уровень эффективности.
Как устроен форвардер
Поворотный механизм реализуется с помощью одного или двух цилиндров, которые изменяют угол ориентации по углам по горизонтали, а угол складывания полурам изменяется от 40 до 60%. По вертикали полурамы наклоняются относительно друг друга на 15% при помощи универсального шарнира. Таким образом всё время перемещения форвардера по пересечённой местности этот поворотный механизм помогает достичь сверхвысокой проходимости несмотря на внушительную длину продольной базы этого транспорта.
Что касается двигателя, то здесь используются 4-х и 6-ти цилиндровый дизели с турбонадувом мощностью от 130 до 280 лошадиных сил. В машинах используется бесступенчатая регулировка и передача крутящего момента посредством механико-гидростатической трансмиссии, позволяющая реализовать тяговое усилие в 22 тонны и мягко адаптироваться к возникающим препятствиям на лесосеке.
Форвардер на погрузке древисины на фото
Ведущие мосты форвардера имеют планетарно-колесные редукторы, функцию блокировки дифференциалов и гидравлические многодисковые тормоза. Как правило, техника оснащена комбинированными манипуляторами с телескопической рукоятью, захватом и ротатором. Манипулятор приводится в действие электрогидравлическим управлением двумя рычагами, которые располагаются на подлокотниках сидений.
Важно знать что уровень производительности форвардера зависит от множества факторов. Обычно в паре с харвестером производительность форвардера составляет около 12 кубометров в час. И тут кажущаяся простота работы этой машины полностью подчинена мастерству человека ей управляющего.
Всего один комплекс, состоящий из харвестера и форвардера может заменить до 80 человек, работающих на лесозаготовке по традиционной технологии. При этом объёмы обработанной древесины несоизмеримы с ручным трудом. При традиционной заготовке леса бригада из 7-8 человек заготавливают 7-8 тысяч кубометров леса в год, а применение связки харвестер + форвардер дает возможность заготавливать до 60-ти и более тысяч кубов. Производительность на одного человека возрастает почти в 8 раз.
Еще один любопытный факт: оказывается стоимость заготовленного леса меняется несколько раз в год в зависимости от сезона. Самый дешевый лес традиционно заготавливается зимой. Самый дорогой лес рубится в межсезонье, когда подступы к делянке залиты дождями, а грязь превращает лесозаготовку в почти боевую операцию.
Подавляющее большинство лесозаготовительных машин является манипуляторными. Таким образом удается обезопасить человека от контакта с тяжёлыми деревьями, хлыстами и сортиментом.
Манипуляторы, устанавливаемые на форвардеры, имеют более скромные параметры: вылет всего до 10 метров. Вместо харвестерной головки их оборудуют грейферным захватом для подъема и погрузки сортимента. Грузовой отсек форвардеров отделен от кабины решетчатой передней стенкой.
Система управления такой машины позволяет производить учет заготовлимаемой древесины по объему и сортименту, и так, что в конце смены оператору не составит большого труда вывести подробный отчет о работе, а отдельные специалисты могут даже послать его в офис по электронной почте, не покиая кабину машины..
Сегодня уже уходят в историю многочисленные рычаги, тумблеры и ручки аналоговых индикаторов. Их сменили удобные многофункциональные джойстики с миниамльным набором горячих клавиш и цветными сенсорным экраном. В последнее время широко применяются и поворотные кабины с системами выравнивания крена, которые особенно эффективны при работе на склонах и косогорах. Кабина может быть установлена как на поворотном устройстве вместе с манипулятором, так и отдельно. В полседнем случае она поворачивается синхронно за манипуляторкулятором.
Операторы харвестера и форвардера
Операторы лесозаготовочных машин должны пройти обучение сначала на тренажёре-симуляторе, и лишь затем на реальной машине.
Любопытный факт: операторы лесозаготовительной техники ведут отшельнический образ жизни. То, что можно увидеть на делянке, поневоле любого заставить уважать эту между прочим хорошо оплачиваемую профессию. В лесу в десятках километрах от ближайшей цивилизации стоит комфортный, оборудованный даже спутниковой антенной вагончик, где несут вахту лесозаготовители. Работают они в паре сменой по 8 часов круглосуточно. Бригада из 8 человек меняется раз в десять суток, а то и в полмесяца. Вот и кто после этого скажет что психологическая совместимость важна только у космонавтов.
Видео «Работа оператора форвардера»
Видео «Работа оператора харвестера»
Классификация лесозаготовительной техники.
Классификация лесозаготовительной техники. Лесозаготовительная техника — это комплекс специализированных машин, транспортных средств, модульных агрегатов, для механизации различных трудоемких технологических процессов, во время заготовки и транспортировки древесины. Основная классификация лесозаготовительной техники осуществляется в зависимости от типа выполняемых нею рабочих операций.
В основных циклах лесозаготовительных работ используют:
Мульчирующие машины или мульчеры
Основной рабочий механизм такой многофункциональной техники — стальной рубильный вращающийся барабан, с помощью которого возможно:
Лесозаготовительные комбайны или харвестеры
Мощные автоматизированные валочные машины — способны выполнить с четко запрограммированными параметрами:
Все манипуляции осуществляются при помощи подвижной харвестерной головки, конструкцией которой предусмотрено наличие нескольких захватывающих рычагов.
Тягачи-погрузчики или форвардеры
Двухмодульные машины-форвардеры max оптимизируют процесс лесозаготовки и осуществляют:
Между собой форвардеры отличаются: грузоподъемностью, параметрами ходового шасси, габаритами грузовой платформы, тяговой способностью, видами используемых гидроманипуляторов и вылетом их стрелы.
Машины для валочно-пакетирующих работ
Самоходная техника, используются для лесозаготовок без выкорчевывания (бескорневая валка). Выполняют работы по:
Различаются между собой: типом ходовой части (гусеничные, колесные, шагающие), направлением манипуляций рабочего оборудования, грузоподъемностью, производительностью.
Техника для транспортировки древесины
Для транспортирования срезанных лесоматериалов используют:
Если вы хотите прочитать про Дорожные катки. Устройство и работа, переходите по ссылке.
Опубликовано в категории ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНАЯ
