Совершенствование технологии корчевания пней комбинированным способом

эффективности полива, производимого дождевальными аппаратами и насадками [Текст] / А. И. Рязанцев, В. В. Каштанов // Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в сельском хозяйстве: сб. науч. трудов РГСХА. — Рязань, 2003. — С. 34-35.

8. Московкин, В. М. Оценка капельно-ударных характеристик искусственного дождя [Текст] / В. М. Московкин // Гидротехника и мелиорация. — 1982. — № 3.

9. Рязанцев, А. И. Рекомендации по оптимальному применению модификаций переставного шлангового дождевателя ДШ-0,6П для орошения малых площадей [Текст] / В. В. Каштанов // Научно-технический прогресс в садоводстве : сб. науч. докладов Второй международной научно-практической конференцию. — Ч. 1. — ВСТИСП, 2003. — С. 243-251.

10. Ольгаренко, Г. В. Локальные с автономным энергосбережением системы во-дообеспечения отдельно расположенных небольших садово-огородных и крестьянских хозяйств [Текст] / Г. В. Ольгаренко // Ресурсосберегающие экологически безопасные системы орошения и сельхозводоснаб-жения : сб. тр. ФГНУ ВНИИ «Радуга». — Коломна, 2002. — С. 37-50.

11. Рязанцев, А. И. Технология полива и параметры рабочих органов шлангового дождевателя [Текст] / А. И. Рязанцев, В. В. Каштанов // Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в сельском хозяйстве : сб. науч. тр. РГСХА. — Рязань, 2003. — С. 41-43.

Материал поступил в редакцию 28.03.2008.

Каштанов Василий Васильевич, канд. техн. наук, заведующий научно-методическим отделом

Тел. 8 (4966) 17-04-79

УДК 502/504:630.367 С. В. ЕГИПКО

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОРЧЕВАНИЯ ПНЕЙ КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ

Дан анализ существующих технологии корчевки пней, определено влияние технологии корчевания на качество производства работ. Предложен новый способ корчевания одиночных пней, позволяющий оптимизировать процесс корчевки, извлекая пень из грунта в направлении наименьшего сопротивления.

Технологии корчевки пней, корчевальные устройства, культуртехнические работы, собиратель-погрузчик, комбинированное воздействие.

The current technologies of stumps uprooting are analyzed, the influence of the uprooting technology on the work quality is determined. A new method of single stumps uprooting is proposed which allows to optimize the stubbing process by extracting a stump from the ground in the direction of the least resistance.

Technologies of stumping, stumping devices, amelioration works, collector-loader, combined action.

Одним из важнейших подготовительных этапов в процессе мелиорации и рекультивации земель является проведение культуртехнических работ. Их трудоемкость, даже с применением средств механизации, настолько велика, что требует постоянного анализа и совершенствования используемых машин и механизмов. Корчевальные ра-

№ 1' 2009

боты наиболее энергозатратны. Их объем растет с каждым годом. Развитие страны и общества требует увеличения земель сельскохозяйственного назначения, в том числе за счет восстановления утраченных ранее.

В настоящее время создано много разновидностей корчевальных устройств, отличающихся принципом

£

Технология и средства механизации

действия, конструкцией, типом рабочих органов и энергетическими средствами. Их большое разнообразие обусловлено различием условий работы корчевальной техники и широким диапазоном предъявляемых к ней технологических и технико-экономических требований.

Реализуются две основные технологические схемы производства корчевальных работ [1]:

одновременное удаление надземной и подземной частей растительности в процессе одной технологической операции, без их разделения (метод прямой корчевки);

выполнение двух технологических операций — срезки надземной части растительности и последующего удаления оставшихся в почве пней, корневых систем растений (метод раздельной корчевки).

Метод прямой корчевки является более выгодным и экономически обоснованным, так как позволяет производить раскорчевку за один проход машины. Его применение ведет к росту производительности и экономической эффективности применяемых машин.

При проведении культуртехничес-ких работ одно из основных требований — сохранение верхнего плодородного слоя почвы — главного показателя плодородия, накапливаемого десятилетиями. С учетом данного требования метод прямой корчевки не является оптимальным, так как при корчевании и параллельном сгребании древесины в древесных валах оказывается, по разным оценкам, до 60 % верхнего плодородного слоя почвы.

Предпочтительным с позиции сохранения естественного плодородия почв является метод раздельной корчевки, однако он требует двух проходов машин по одному месту: первый — для срезания надземной части растений, второй — для удаления оставшихся корневых систем. Эффективность применения машин при проведении данного вида работ невысока [2].

Кроме того, независимо от технологии проведения работ (прямое или

раздельное корчевание) площадь валов с выкорчеванной древесиной и грунтом может составлять до 12...18 % мелиорируемой площади, что является еще одним из негативных факторов, так как указанные площади некоторое время не могут подвергаться дальнейшей обработке и становятся причиной возникновения мелкоконтурности обрабатываемых площадей.

Проблема сгребания почвы разрешается разделением операций корчевания и сбора выкорчеванной древесины. Для этого на втором этапе необходимо использовать собиратели-погрузчики. Данные машины позволяют исключить волочение всей массы растительности при ее транспортировке в валы или транспортные средства, что уменьшает объемы сгребаемой почвы. Кроме того, при транспортировании происходит дополнительное удаление части грунта из древесно-кустарниковой массы за счет вибрации рабочего органа. Использование собирателей-погрузчиков ведет не только к уменьшению до 13 % засоренности древесной массы грунтом, но и к повышению чистоты сгребаемых пней (с 80 до 98 %) [3].

Улучшение качественных показателей предполагает применение дополнительной техники, что ухудшает экономические показатели технологии работ с применением собирателей-погрузчиков. Избежать негативных последствий применения собирателей-погрузчиков можно, если использовать корчующую технику для погрузки пней в транспортные средства. При необходимости корчевания одиночных пней большого диаметра целесообразно применять корчеватель-погрузчик КП-1 [4].

Проблемным является и процесс извлечения пня из грунта. Большое разнообразие строения и размеров корневых систем различных пород деревьев, существенные отличия, даже внутри одного вида, не позволяют оптимизировать процесс корчевания. Нет машины, которая учитывала бы особенности каждого пня и в соответствии с этими

№ 1' 2009

F г

I

\

-ф

11 ' ! 1 &ИМ

F г

\

Схема комбинированного воздействия на пень

характеристиками осуществляла воздействие на него в нужном направлении.

Приблизиться к решению данной задачи может помочь способ комбинированного корчевания пней. При его использовании поставленная цель достигается одновременным воздействием на пень сил в двух направлениях — горизонтальном и вертикальном. Горизонтальное усилие прикладывается к надземной части пня, у его основания, а вертикальное — в нижней части корневой системы. В результате извлечение пня происходит в направлении наименьшего сопротивления пня корчеванию [5].

На рисунке схематично показан процесс корчевания пня комбинированным способом. Для корчевания пня может использоваться устройство с рычагами 1 и 2, приводимыми в действие от одного плавающего гидроцилиндра 3 (усилиями FГ). Устройство навешивают на рукоять экскаватора или манипулятор лесозаготовительной машины.

Способ комбинированного корчевания пней — это воздействие на пень в двух направлениях — FK1 и FK2 и извлечение его в направлении наименьшего сопротивления (FC1 или FC2). Выкорчеванный пень с помощью манипулятора транспортируют к древесному валу или к транспортному средству.

Предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты на корчевание одиночных пней путем оптимизации направления приложения усилий корчевания к пню.

Список литературы

1. Шелгунов, Ю. В. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства [Текст]: учебник для вузов / Ю. В. Шелгунов, Г. М. Кутуков, Г. П. Ильин. — М. : Лесная промышленность, 1982. — 453 с.

2. Кизяев, Б. М. Культуртехнические мелиорации: технологии и машины [Текст] / Б. М. Кизяев, 3. М. Мамаев. — М. : «Ассоциация Экост», 2003. — C. 38-121.

3. Египко, С. В. Влияние технологии корчевки пней на качество производства работ [Текст] / С. В. Египко // Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии : материалы Междунар. науч.-практ. конф. НГМА. — Новочеркасск : ООО НПО «Темп», 2006. — C. 204-206.

4. Египко, С. В. Сменное оборудование для корчевания одиночных пней к экскаватору ЭО-3322 [Текст] / С. В. Египко // Строительные и дорожные машины. — 2006. — № 5. — C. 24-25.

5. Египко, С. В. Анализ сил, действующих на пни при их выкорчевывании [Текст] / С. В. Египко, А. В. Михеев // Вопросы мелиорации. — 2005. — Вып. 3-4. — C. 89-96.

Материал поступил в редакцию 2.03.2008. Египко Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доцент кафедры агропромышленных машин и оборудования Тел. 8 (863-52) 4-51-64 E-mail: Egipko_s@mail.ru

№ 1' 2009