СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЕТРОЛЕСОПОВАЛЬНЫХ ЛЕСОСЕК ОТ ЗАВАЛА ПОВАЛЕННЫХ ДЕРЕВЬЕВ
METHOD OF CLEANING WIND-FELLING LOGGING AREAS FROM OBSTRUCTION OF FALLEN TREES

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и может быть использовано в способах очистки ветролесоповальных лесосек от завала поваленных деревьев.
3
3
Ветровальные и буреломные участки лесов занимают большие площади и вызывают большие затруднения при их разработке. Так, например, только в Ленинградской области в 2010 году явному ветролесоповалу подверглось 30000 га, на которых произрастало около 6 млн.м древесины. Задача состояла в том, чтобы очистку таких участков необходимо было осуществить за короткий срок 1-2 года, так как такие леса становятся источником биологической опасности для «сырых» лесов. В 2011-2012 годах еще около 20000 га было приравнено к ветровальным участкам из-за надломленных деревьев и деревьев с трещинами. Общий объем древесины, необходимый для удаления с этих участков, возрос до 10 млн.м - это большой объем лесозаготовок для Ленинградской области и за такой краткий промежуток времени.
Заготовка древесины на лесосеках, подверженных ветролесоповалу, в настоящее время практически не отличается от технологии лесозаготовок на обычных «сырых» участках. Однако производительность техники на ветролесоповальных участках снижается в 2-3 раза из-за трудностей, связанных с разбором завалов поваленных ветром деревьев, отсутствием подготовительных волоков, недоступности участков (отсутствие подъездных путей) и, что очень важно - отсутствием специализированной высокомеханизированной техники.
Существующая лесозаготовительная техника хорошо работает на обычных лесосеках, но не приспособлена для растаскивания завалов древесины, для подготовки и трелевки надломленной древесины. Кроме того, ветролесоповальные участки расположены на труднодоступных территориях с оврагами, ручьями, болотами, что также препятствует работе техники, требуется тратить много времени на маневры техники. Это снижает производительность лесозаготовительной техники в 2-3 раза.
Большое распространение в последнее время получили следующие схемы разработки лесосеки с использованием системы машин «харвестер-форвардер» при заготовке сортиментов на рубках ухода: Арико С.Е., (БГТУ, г Минск, РБ) sergeyariko@mail.ru. Technologies of development лесосеки with application of system of machines in structure harvester and for-varder on cabins of leaving.
Валка деревьев, подлежащих изъятию, очистка их от сучьев и раскряжевка на сортименты осуществляется валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной (харвестером), а сбор, погрузка и транспортировка сортиментов на погрузочный пункт с последующей их выгрузкой и штабелевкой выполняется погрузочно-транспортной машиной (форвардером).
Лесосеку разбивают на пасеки, ширина которых ограничивается вылетом гидроманипулятора харвестера (до 2 максимальных вылетов), пасечные волоки шириной 3-4 м прокладываются посередине пасек. Чтобы исключить развороты машин на концах пасек и возникающее в связи с этим повреждение растущих деревьев, что должно быть исключено, особенно при проведении рубок ухода, пасечные волоки делают закругленными с радиусом поворота около 6-7 м.
Известен способ заготовки лесоматериалов на ветролесоповальной лесосеке (Беларусь. Специалисты из Финляндии провели обучающий семинар по машинной разработке ветровально-буреломных лесосек в Чаусском лесхозе, 12.08.2009, с.1 - прототип), включающий использование системы машин, состоящей из харвестера, содержащего манипулятор (с длинной стрелы 8-10 м) и харвестерную головку и фарвардера для трелевки сортиментов. Харвестером в зоне возможности работы манипулятора с помощью харвестерной головки отделяют корневую систему от поваленных деревьев, валят деревья, очищают от сучьев, раскряжевывают. Полученные сортименты с помощью манипулятора форвардера грузят в его кузов и трелюют к месту погрузки или перегрузки в лесовозный транспорт.
Работать на максимальном вылете манипулятора харвестера в условиях завала деревьев, во-первых, очень опасно, и, что очень важно, манипулятор не рассчитан на боковые усилия, к которым приходится прибегать для разбора завалов. Подойти ближе к поваленному или заваленному дереву иногда не представляется возможным. Поэтому харвестер должен маневрировать, освобождая путь к заваленным деревьям, на что уходит много времени. Зачастую для маневров нет возможности из-за естественных препятствий: болото, крутой склон, ручей, овраг и т.п.
Недостатками обоих технических решений является низкая производительность из-за обеспечения малой зоны обслуживания при работе поворотного манипулятора и из-за необходимости непрерывно маневрировать при выполнении разбора ветролесоповальных завалов. Одним словом, использование такой дорогой техники системы машин, состоящей из харвестера и форвардера, при снижении ее производительности и необходимости в маневренности для работы на ветролесоповальных лесосеках нецелесообразно.
Техническая задача изобретения состоит в снижении затрат на выполнение способа очистки ветролесоповальных лесосек от завала поваленных деревьев за счет использования только одной лесозаготовительной машины, а именно форвардера, а также повышении производительности за счет усовершенствования конструкции используемого форвардера, обеспечивающего увеличение зоны обслуживания, сокращения необходимости в маневренности устройства при сохранении его устойчивости, а также за счет обеспечения непрерывности процесса разбора ветролесоповальных завалов.
Поставленная цель достигается тем, в способе очистки ветролесоповальных лесосек от завалов поваленных деревьев, включающем разбор завала путем последовательного перемещения предварительно освобождаемых от корневой системы поваленных и поврежденных деревьев на выбранную на лесосеке площадку для их очистки от сучьев и раскряжевки на сортименты и трелевку сортиментов на погрузочный пункт, способ осуществляют с помощью одной лесозаготовительной машины - форвардера, размещаемого на единственном предварительно разработанном им волоке, причем разбор завала путем последовательного перемещения предварительно освобожденных от корневой системы поваленных и поврежденных деревьев на выбранную площадку и их очистку от сучьев и раскряжевку на сортименты выполняет снабженный механизированной пилой вальщик с помощью лебедки, смонтированной на форвардере, при этом готовые сортименты затем этой же лебедкой перемещают в зону действия манипулятора форвардера для погрузки их в кузов форвардера до полной его загрузки, а перед каждой отправкой сортиментов на погрузочный пункт лебедкой форвардера заполняют выбранную площадку запасом поваленных деревьев из завала, достаточным для обеспечения непрерывной работы на лесосеке за период отсутствия форвардера.
Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:
- способ осуществляют с помощью только одной лесозаготовительной машины - форвардера, размещаемого на единственном предварительно разработанным им волоке;
- разбор завала путем последовательного перемещения предварительно освобожденных от корневой системы поваленных и поврежденных деревьев на выбранную площадку и их очистку от сучьев и раскряжевку на сортименты выполняет снабженный механизированной пилой вальщик с помощью лебедки, смонтированной на форвардере;
- готовые сортименты затем этой же лебедкой перемещают в зону действия манипулятора форвардера для погрузки их в кузов форвардера до полной его загрузки;
- перед каждой отправкой сортиментов на погрузочный пункт лебедкой форвардера заполняют выбранную площадку запасом поваленных деревьев из завала, достаточным для обеспечения непрерывной работы вальщика на лесосеке за период отсутствия форвардера.
Это позволит снизить затраты на выполнение способа очистки ветролесоповальных лесосек от завала поваленных деревьев за счет использования только одной лесозаготовительной машины, а именно форвардера, а также повысить производительность за счет усовершенствования конструкции используемого форвардера, обеспечивающего увеличение зоны обслуживания, сокращения необходимости в маневренности устройства при сохранении его устойчивости, а также за счет обеспечения непрерывности процесса разбора ветролесоповальных завалов.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений и решений с заявленной совокупностью признаков.
Полезная модель применима и будет использована в отрасли в 2013 г.
На фиг.1 изображена схема форвардера, вид сбоку;
На фиг.2 - то же, вид сверху;
На фиг.3 - то же, вид спереди;
На фиг.4 - изображена схема разработки ветролесоповальной лесосеки.
Способ выполняется с помощью следующего устройства.
Форвардер 1 включает состоящую из передней 2 и задней 3 сочлененных частей ходовую раму 4, на которой смонтированы кабина 5, двигатель 6, поворотный манипулятор 7 с грейфером 8 и кузов 9 для сортиментов 10. Форвардер 1 снабжен поворотной тяговой лебедкой 11 с тросом 12 длиной до 100 м и чекерами 13, причем кузов 9 смонтирован на задней части 3 ходовой рамы 4, а на передней части 2 ходовой рамы 4 последовательно смонтированы поворотная лебедка 11, поворотный манипулятор 7, кабина 5 и двигатель 6, при этом передняя часть ходовой рамы снабжена аутригерами 14.
Поворотная тяговая лебедка 11 размещена на смонтированной на передней части 2 ходовой рамы 4 поворотной платформы 15, а поворотный манипулятор 7 имеет поворотное основание 16. На кузове 9 имеется торцевая стенка 17 решетчатой конструкции. На кузове 9 смонтированы стойки 18, ограждающие погруженные в кузов 9 сортименты 10. Передняя 2 и задняя 3 части ходовой рамы 4 сочленены с помощью механизма 19.
Способ очистки ветролесоповальных лесосек от завалов поваленных деревьев выполняют следующим образом.
Для работы на ветролесоповальной лесосеке с разработанным усом 20 используют труд вальщика 21, обеспеченного механизированным пильным инструментом. Форвардером 1 разрабатывают волок 22 и вальщик выбирает удобное место для переработки лесоматериалов 23, т.е., например, площадку 24, находящуюся на сухом высоком месте, расположенную недалеко (до 200 м) от пункта погрузки 25 (или перегрузки сортиментов на лесовоз с манипулятором). Разбор завала деревьев осуществляет вальщик с помощью троса 12 поворотной тяговой лебедки 11.
При необходимости вальщик с помощью бензопилы отпиливает корневую систему от поваленного дерева, в т.ч. и валит деревья, с помощью тягового троса 12 и чокеров 13, чокерует деревья и дает сигнал водителю форвардера на включение лебедки 11. При этом зачокерованные деревья вытаскивают из завала на выбранную для их переработки площадку 24, где вальщик затем с помощью бензопилы очищает деревья от сучьев и веток и раскряжевывает стволовую часть на сортименты 10 длиной 4-6 м. Затем вальщик чокерует полученные сортименты 10 и дает сигнал на включение лебедки 11.
Сортименты 10 подтаскивают в зону действия поворотного манипулятора 7 форвардера 1, чокеры 13 снимают с сортиментов 10, а сами сортименты с помощью поворотного манипулятора 7 форвардера 1 грузят в его кузов 9. После заполнения кузова 9 сортиментами 10 форвардер транспортирует их на пункт погрузки 25, причем перед каждой отправкой сортиментов на погрузочный пункт лебедкой 11 форвардера 1 заполняют выбранную для переработки деревьев площадку 24 запасом поваленных деревьев из завала, достаточным для обеспечения непрерывной работы вальщика на лесосеке за период отсутствия форвардера.
3
Таким образом, форвардер 1, снабженный поворотной лебедкой с тросом до 100 м, с одного удобного места может разработать лесосеку площадью 2-3 га, на которой сосредоточено 400-600 пл.м древесины.
Установка поворотной тяговой лебедки 11 и поворотного манипулятора 7 на передней части 2 ходовой рамы 4 т.е. перед кабиной увеличивает обзор для водителя форвардера, а также широкую возможность поворота манипулятора 7 и лебедки 11, снабженной длинным тросом с чокерами, что обеспечивает увеличение зоны обслуживания лесосеки и сокращение необходимости в маневрах, следовательно, обеспечивает повышение производительности работ в целом. Снабжение передней части ходовой рамы аутригерами обеспечивает устойчивое положение форвардера при его работе.
Возможность форвардера работать одновременно и поворотной лебедкой и поворотным манипулятором позволяет повысить производительность, а при возможности установки форвардера только в одном месте нет необходимости маневрирования по лесосеке.
Таким образом, изобретение позволит снизить затраты на выполнение способа очистки ветролесоповальных лесосек от завала поваленных деревьев за счет использования только одной лесозаготовительной машины, а именно форвардера, а также повысить производительность за счет усовершенствования конструкции используемого форвардера, обеспечивающего увеличение зоны обслуживания, сокращения необходимости в маневренности устройства при сохранении его устойчивости, а также за счет обеспечения непрерывности процесса разбора ветролесоповальных завалов. Техническое решение позволяет максимально быстро заготовить древесину и пустить ее в переработку, чтобы она не потеряла свои товарные качества.