Харвестер плюс форвардер — лучшая пара для заготовки леса
Харвестер — это уникальная машина, представляющая собой основную часть современного лесозаготовительного комплекса.
Техника уникальна тем, что заменяет практических бригаду рабочих, работает в 5 раз эффективнее и отличается повышенной проходимостью. Особенность работы системы заключается в конструкции гидростатического привода: рядом с двигателем установлены два насоса, один из которых работает на навесное оборудование, а второй — на ход.
Ну а самое главное — это уникальная шарнирно-сочлененная конструкция рамы. Подобно скейтборду она ломается не просто пополам, а ещё и в плоскостях, что придает Харвестеру потрясающую проходимость — болото, грязь, снег, неровности грунта ему абсолютно нипочём.
Ну а главный механизм харвестера — это харвестерная головка, которой оператор харвестера управляет с помощью компьютера из кабины, приводя ее в движение гидравлической системой.
Харвестер на лесозаготовке на фото
Когда смотришь на работу харвестера, возникает ощущение фантастического фильма, но тем не менее это абсолютная реальность, и принципы работы лесозаготовительного комплекса, на первый взгляд, довольно просты. Харвестер обхватывает ствол огромными ножами, пильные шины срезают дерево практически под корень, и дальше протяжными вальцами ствол протягивается и очищается от сучков и коры, а затем те же пильные шины отрезают части ствола того размера, который задан оператором. Собственно говоря всё просто, если не принимать во внимание сложность управления и сложность работы всей этой техники.
История создания харвестера
Не секрет, что еще в давние времена существовали такие профессии как дровосек и лесоруб. И тогда их названия действительно соответствовали выполняемой работе, а в качестве инструментов при лесозаготовках использовались только топор и пила — самый примитивный труд. Однако и при таких условиях лесозаготовки Россия всегда была лидером среди мировых поставщиков древесины и при этом полностью удовлетворяла свои потребности в ней. А вот валка деревьев, очистка ствола от сучков и вывозка дерева с просеки — все эти выполнялось вручную.
Однако шли годы, технического прогресс развивался, и стали появляться первые устройства, призванные облегчить труд лесоруба. В начале прошлого века появились первые тягачи, а затем и настоящее чудо прогресса — бензопила. Эти изобретения повысили производительность труда на лесозаготовках, однако в целом такая работа оставалась по-прежнему опасной и тяжелой.
Лесной комбайн Harvester появился тоже не сразу. Он стал плодом эфолюции сучкорезной машины, которая сперва приобрела функцию раскряжевки и разделки хлыста, а через несколько лет была скомбинирована с валочной машиной. Первый харвестер обрабатывал дерево в два этапа. Сначала дерево закатывалось и срезалось валочной головкой, а потом на него укладывалось сучкорезное раскрыжательное устройство — процессор.
Предшественник харвестера отечественного производства
Причём тогда на Лесном комбайне требовалось два оператора: первый для управления машиной и второй оператор для управления процессором. И тогда с целью сокращения рабочего цикла и трудозатрат почти 40 лет назад была изобретена единая система — харвестерная головка. Она объединила в себе захватный механизм, срезающую машину для валки и раскряжевки дерева, механизм обработки сучьев, протаскивающий вальцы и сучкорезные ножи и устройство замера длин.
Управление харвестером
В кабине харвестера идеальная чистота — операторам принято разуваться, перед тем как войти в кабину, потому что вокруг непролазная грязь. Здесь положено находиться в носках.
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.
Перейдем к технике безопасности. Ветровое стекло защищено специальной решеткой, но даже она вряд ли вас спасет, если оператор допустит ошибку, и ствол длиной в несколько десятков метров и толщиной в полметра упадет на кабину. Поэтому кабина усилена специальными трубами, защищающими от падения стволов.
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.
Уникальность харвестеров заключается в том, что эта техника может делать с лесом всё, что заблагорассудится — нарезать шестиметровые стволы или тонкие почти ювелирные деревянные диски. Правда, всё зависит от мастерства оператора.
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
В зависимости от диаметра сечения ствола применяются разные способы валки: для тонких и средних деревьев делают один распил, а для наиболее толстых стволов применяется распил в несколько приемов . После валки дерева с помощью перетаскивающего устройства ствол продвигается вперед и очищается от сучьев. Для этого применяются ножницы-сучкорезы. Затем Харвестер осуществляет раскряжевку и укладку распиленных частей ствола.
Выпускаемые модели харвестеров разделяютсят на классы в зависимости от диаметра обрабатываемого ствола и массы машины: легкие до 600 кг, средние — до тонны и тяжёлые — до 1300 кг. Легкие харвестеры используют для рубки прореживания, вторые для универсальной рубки, последние — как раз для лесозаготовки.
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
Что касается конструкции форвардеров, то сонащение практически одинаково у всех моделей. Кабина оператора и двигатель размещаются на передней полураме, а погрузочная платформа вместе со стойками располагается на задней полураме. Основное оборудование машины это — манипулятор-захватчик, который практически всегда размещен перед грузовой платформой на задней полураме. Есть модели, на которых манипулятор с захватом размещают спереди. Сделано это для того, чтобы увеличить размер грузового отсека.
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.
Устойчивость форвардера во время погрузо-разгрузочных работ обеспечивается с помощью блокировки шарнира по горизонтали. Что касается ходовой части, то практически все форвардеры оснащены 6-ти или 8-ми колесной системой, оборудованной полным приводом. Большинство шин в ширину достигают 60 см — это нужно для снижения давления транспорта на грунт. Бывает, что производят и модифицированные модели шин шириной от 50 до 80 см в зависимости от будущей эксплуатации. Для обеспечения минимального давления на землю машины могут "обуваться" в цепи или гусеницы.
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.
Кстати и в Европе и в России наиболее распространенной является скандинавская технология лесозаготовки, разработанная в Швеции и Финляндии. Она подразумевает ассортиментную заготовку леса и предполагает использование мощной техники — как раз харвестеров и форвардеров.
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.
Харвестер и форвардер — совместная работа
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.
К слову сегодня более половины всех промышленных лесозаготовок в мире производится вручную. Менее половины — механизированным способом. При этом при механизированной лесозаготовке примененют два метода: технологию хлыстовой заготовки (в 60 процентах случаев) и ассортиментную технологию (описываемую выше) — около 40%. Лидерство в использовании современной технологии комплекса лесозаготовительных машин удерживают скандинавские страны, но в настоящее время эта технология активно внедряется в России и странах СНГ, и даже в Южной Америке.
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.
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.
Что используют в основных циклах лесозаготовительных работ
Мульчирующие машины или мульчеры.
В публикации использованы изображения из открытых источников
Основной рабочий механизм такой многофункциональной техники – стальной рубильный вращающийся барабан, с помощью которого возможно:
- очистить лесосеку от порубочных остатков и измельчить их;
- разбросать или собрать полученную древесную дробленку;
- осуществить скарификацию верхнего слоя почвы;
- удалить с лесных участков низкорослые деревья, кустарники и расчистить площади, придорожные полосы под различные строительные объекты;
- выполнить ухаживающую обработку леса.
Лесозаготовительные комбайны или харвестеры
Мощные автоматизированные валочные машины – способны выполнить с четко запрограммированными параметрами:
- захват и спил стволов деревьев самых различных диаметров;
- удаление сучьев, обрезку верхушки;
- распил древесины на части с заданными размерными параметрами;
- раскряжевку древесных заготовок от коры;
- рассортировку срезанных хлыстов по сортиментам и их качественную укладку в пакеты;
- захват больших пакетов древесины и их трелевку.
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:
- выравнивание и раскряжевку спиленных бревен;
- вытаскивание срезанного леса из труднодоступных мест;
- трелевку (сбор, загрузку и вывозку) лесоматериалов.
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:
- сплошному, либо ухаживающему спиливанию деревьев цепной пилой на уровне земли, либо у корня;
- укладыванию поваленных деревьев в штабеля для последующей трелёвки;
- доставке спиленных стволов в пачках на участок их дальнейшей обработки или транспортировки.
Различаются между собой: типом ходовой части (гусеничные, колесные, шагающие), направлением манипуляций рабочего оборудования, грузоподъемностью, производительностью.
В публикации использованы изображения из открытых источников
Техника для транспортировки древесины
Для транспортирования срезанных лесоматериалов используют:
Лесозаготовительная техника
Лесозаготовка ведется в несколько этапов и может осуществляться разными способами. Самый распространенный вариант — скандинавский. В данном случае лесоматериал заготавливается сортаментами. Поэтому некоторые операции по обработке древесины выполняются непосредственно на участке.
Это требует мощных физических усилий, к тому же всегда есть определенные требования к производительности. Задача решается с помощью специальной лесозаготовительной техники. Она берет на себя все сложные, тяжелые работы. В том числе — те, которые невозможно или нецелесообразно выполнять вручную.
Назначение и разновидности лесозаготовительной техники
Применение этого оборудования зависит от специфики, сложности, объема выполняемых операций. Основные этапы заготовки лесоматериалов:
- валка деревьев;
- снятие коры, обрезание кроны и ветвей;
- трелевка;
- раскряжовка, распил;
- сортировка по установленным признакам, штабелирование;
- перевозка в пункт назначения.
Для каждого этапа предназначен определенный вид лесозаготовительной техники. Ко всем типам оборудования предъявляются высокие требования по надежности, экономичности, производительности, безопасности и функциональности.
Лесозаготовительную технику можно разделить на две категории:
- сменное навесное оборудование, монтируемое на экскаватор. Это позволяет быстро перепрофилировать его для решения конкретных задач;
- самоходные машины, укомплектованные определенной оснасткой.
Лесозаготовительная техника выпускается на гусеничном или колесном шасси. Первый вариант отличается лучшей проходимостью и повышенной устойчивостью. Такие машины оптимальны для работы на вязких, сыпучих, топких грунтах, на экстремальном бездорожье. Они способны преодолевать бурелом и валежник. Но к месту ведения работ их нужно доставлять спецтранспортом.
Колесные модели уступают им по устойчивости и внедорожным качествам. Однако они быстрее, маневреннее и способны добраться на участок своим ходом.
По функционалу и сфере применения лесозаготовительная техника делится на следующие типы: валочная, трелевочная, погрузочная, транспортная, обрабатывающая (пилорамы).
Валочная спецтехника
Эти машины предназначены для валки леса методом спиливания или перекусывания стволов. Они также обрезают сучья и крону. На самоходные модели изначально установлено оборудование. Что касается сменной оснастки, она состоит из трех компонентов:
- основного рабочего блока. Сюда входят манипулятор-захват и режущий инструмент;
- поворотного узла. Он обеспечивает вращение основного рабочего блока вокруг своей оси;
- монтажно-крепежных приспособлений для фиксации оборудования на тракторе или экскаваторе.
Для спиливания толстых стволов применяются механизмы с цепным режущим элементом. Всё оборудование подключается к гидравлической системе машины, на которой оно установлено.
Механизированная техника для валки леса делится на следующие разновидности:
- харвестер. Это машина на самоходном шасси, предназначенная для первичной обработки материала. Харвестер валит лес, удаляет сучья, а затем распиливает ствол на бревна. Специальная головка позволяет обрезать верхушки. Она также дает возможность складывать бревна и хлысты в штабели;
- мульчер. Это мини-трактор, очищающий территорию от молодой поросли и кустарника. Он также используется для создания противопожарных полос и прокладывания лесосеки;
- бульдозер. Это многофункциональная самоходная техника. На лесозаготовительных участках с его помощью готовят и расчищают территорию для валки, корчуют пни, прокладывают дороги в лесных массивах;
- валочно-пакетирующие машины. Они используются для бескорневой валки леса. Это техника на гусеничном шасси с балансирной подвеской, что позволяет ей двигаться по самой сложной местности.
Ее основная особенность — способность спиливать стволы больших диаметров с последующим штабелированием для транспортировки. Штатный функционал валочно-пакетирующих машин может расширяться за счет оснащения дополнительным оборудованием.
При выборе техники нужно проверять ее характеристики, требования к условиям эксплуатации, а также комплектацию.
Трелевочные машины
Трелевка — это доставка бревен от места валки и предварительной обработки на погрузочную площадку. Специальные машины делают это горизонтальным или подвесным способом. В первом случае бревна тянутся по земле, во втором — доставляются на весу.
В зависимости от функционала и конструктивных особенностей трелевочная техника делится на две группы:
- чокерную. Такие машины производятся на базе тракторов МСН-10 или ТДТ-55. Они предназначены для перемещения и транспортировки поваленного леса;
- бесчокерную. Эти машины относятся к категории валочно-трелевочной техники. Они оснащены гидравлическим манипулятором для валки и перетаскивания деревьев. Чаще всего изготавливаются на базе тракторов ЛТ-154 или ЛТ-187.
Трелевочная техника может создаваться на основе тракторов как с гусеничным, так и с колесным шасси.
Лесопогрузочные машины
Эта техника используется для укладки древесины с трелевочных машин на специализированные грузовики — лесовозы. Чтобы повысить эффективность и производительность работы, обустраиваются погрузочные пункты, в состав которых входят:
- участки для перемещения стволов;
- площадки для складирования материала перед его погрузкой (это касается и крупногабаритных грузов);
- участки для вывоза бревен автотранспортом (лесовозами);
- площадки для сучкорезов.
Для укладки лесоматериала используются челюстные погрузчики, стреловые подъемные краны, автопоезда с системой автозагрузки.
Современная лесозаготовительная техника является многофункциональной. Это позволяет с помощью одной машины выполнять разные виды работ. Это касается, в частности, харвестеров и форвардеров новых поколений.
Транспортная техника
Основная проблема многих лесозаготовительных участков — отсутствие нормальных подъездных путей. Проблема решается созданием перевалочных пунктов. На каждом из них работают определенные виды лесозаготовительных машин.
В их числе — форвардеры. Это машина на шестиколесном самоходном шасси, имеющая независимую подвеску. Продуманная конструкция ходовой части позволяет преодолевать любое бездорожье, включая экстремально тяжелые участки. Такая спецтехника собирает и транспортирует заготовленные стволы. Она оснащена погрузочной платформой и крано-манипуляторной установкой. Обычно форвардеры используются для перевозки бревен от места вырубки до лесопилки или перевалочного пункта.
Транспортировка древесины на дальние расстояния осуществляется с помощью специальных грузовых автомобилей — лесовозов с прицепами. Это полноприводные машины с улучшенной проходимостью и большим дорожным просветом, а также системой регулировки давления в колесах. Конструктивная основа кузова — мощный стальной каркас, внутри которого укладываются бревна.
Также есть вагоны аналогичного назначения. Они используются для перевозки древесины по узкоколейной железной дороге. Погрузочная платформа у таких вагонов оборудована металлической сеткой.
Обрабатывающая техника
Для разделки древесины предназначены пилорамы, которые могут устанавливаться на лесопилках или площадках первичной обработки. Это оборудование отделяет кору от бревен, а также распиливает их на брус или доски. Пилорамы делятся на несколько категорий:
- ленточные. Это наиболее распространенный вариант. Такое оборудование подходит для работы со всеми породами древесины, включая лес-кругляк. Принцип их действия — продольное распиливание бревен. Важное преимущество — минимум отходов;
- дисковые. Используются на небольших и средних производствах. Просты в монтаже, надежны в работе. Предусматривают несколько вариантов распила, могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне, отличаются высокой скоростью и точностью пиления;
- рамные. Очень производительны. Их основные рабочие элементы — пилы, зафиксированные на общей станине;
- цепные. Применяются для производства бруса. Распиливают бревна в поперечном и диагональном направлениях.
Современная техника полностью автоматизировала сферу лесозаготовки. Участие человека заключается лишь в управлении и контроле производственных процессов.
Основные виды лесозаготовительной техники
Лесозаготовительные работы направлены на вывозку древесины с лесных участок. В настоящее время широко развито лесопильное производство на уровне малого и частного бизнеса. Частный бизнес по вывозке древесины представляет важное звено в цепочке производства пиломатериалов. Лесопильное предприятие, размещенное непосредственно в местах лесозаготовительных работ более рентабельно и значительно сокращает издержки на транспортировку сортиментов. Плохая доступность дорог и слаборазвитая инфраструктура в местах лесозаготовительных работ делает лесопильный бизнес непосредственно в местах лесозаготовки наиболее привлекательным.
Последовательные операции лесозаготовительных работ в основном состоят из валки деревьев и дальнейшего срезания сучьев и кроны деревьев. Затем происходит удаление коры со ствола дерева, после чего лесозаготовителями осуществляется трелевка, раскряжевка или распиловка древесины. Последняя стадия лесозаготовительной деятельности заключается в обмере и сортировке заготовленной древесины. Завершением лесозаготовительного процесса древесины является укладка деревьев в штабели, погрузка и транспортировка.
Лесозаготовка представляет собой трудоемкий процесс. Сегодня лесозаготовка полностью механизирована. На лесосеках можно увидеть разнообразную лесозаготовительную технику – от валочно-пакетирующных машин до харвестеров, от трелёвочного трактора – до форвардера.
После выделения лесного участка и закрепления его в аренду или собственность лесозаготовители приступают к мульчированию участка леса.
Мульчирование леса с целью очистки леса от низкорослых деревьев и кустарников осуществляется с помощью мульчирующей машины. Мульчирующая машина, предназначенная для лесного хозяйства называется «мульчирователь» или «мульчер».
Основной механизмом мульчирователя — вращающийся барабан. Посредством стального рубильного инструмента («зубьев») мульчирователь удаляет низкорослую растительность, очищая тем самым участок лесных земель для дальнейших лесозаготовительных работ.
Сегодня среди лесозаготовителей широко известна многофункциональная машина-мульчер ТЛП-4М-037. С помощью этого мульчера можно расчистить площадку для лесозаготовительных работ и работ по переработке лесоматериалов, а также осуществлять уход за лесными участками. Для этой цели с помощью мульчера возможно уничтожать старые деревья и древесно-кустарниковую растительность. Мульчер расчищает лесосеки от пней и порубочных остатков, а также создает противопожарные полосы в лесных массивах.
С помощью бульдозеров выкорчевывают лес, но такой способ применяется, только если земля с вырубкой предназначена для сельскохозяйственных угодий, строительства дорог или жилья.
Бульдозеры представляют собой гусеничный или колесный трактор-тягач, который также часто используется в лесозаготовительной деятельности. Это самоходная машина, у которой навесное рабочее приспособление расположено вне базы ходовой части машины.
В лесозаготовительной деятельности Бульдозеры служат для перемещения древесины на расстояние от 10 до 200 метров. С помощью бульдозера лесозаготовители расчищают площадку для транспортировки сортиментов, а также для дальнейшей обработки лесоматериалов. Важная часть работы, которую можно осуществлять с помощью бульдозера состоит в валке отдельных деревьев. Также бульдозеры используются для срезки кустарников, корчевки пней, удалению камней для расчистки лесозаготовительного участка. С помощью бульдозера лесозаготовители освобождают площадку для лесопереработки от снега и мусора и осуществляют подготовку подъездных дорог для транспортировки сортиментов.
Древовал ранее называли «лесной черт». Это приспособление для валки дерева состоит и деревянного рычага длиной в несколько метров. Это рычаг прикрепляется с помощью короткой цепи к пню, находящемуся вблизи дерева, которое планируется к валке. Другая цепь прикрепляется к стволу дерева. Рычаг должен быть закреплен к длинной цепи двумя короткими цепями с помощью крючков. Перемещая рыча вперед и назад, лесорубы натягивают цепь и дерево оказывается перевернутым.
ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ
Процесс лесозаготовительных работ после мульчирования лесного участка начинается с валки леса (или что тоже самое — рубки леса). Самый простой инструмент, применяемый при рубке леса — бензопила. На смену топорам и пилам, которые были распространены ранее в процессе валки деревьев сегодня пришла современная лесозаготовительная техника, снабженная автоматизированными устройствами.
В настоящее время в процессе лесозаготовки применяют два способа валки деревьев: Первый – выкорчевывание. Второй способ наиболее распространенный и называется бескорневая валка. Такой вид лесозаготовительных работ осуществляется при помощи переносных моторных пил или валочных машин. Стволы могут спиливаться либо на уровне земли, либо у корня или с оставлением пней.
При механизированной рубке валка, удаление сучков и раскряжёвка производится с помощью валочной машины. Валочной машиной называется комбайн, осуществляющий только четыре операции на лесозаготовке. В лесозаготовительной деятельности применяются валочно-пакетирующие машины, которые кроме валки деревьев осуществляет также и пакетирование бревен. В основе механизма валочно-пакетирующей машины находится цепная пила. С помощью этой валочной машины можно спиливать деревья диаметром до 90 см. Дальнейшее использование валочно-пакетирующей машины заключается в укладывании поваленных деревьев в штабеля для последующей трелёвки трелевочным трактором.
ХАРВЕСТЕР – ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ КОМБАЙН
В настоящее время в лесозаготовительной деятельности широко используются комбайны, которые выполняют более четырех видов работ в процессе валки и сортировки древесины. Такой многофункциональный лесозаготовительный комбайн называется харвестер (от английского названия « harvest ” — «собирать урожай»). В перечень работ, которые можно осуществлять с помощью харвестера входит валка леса, очистка ствола от сучьев и верхушки, а также раскряжевка (освобождение дерева от коры). Заключительным этапом выступает сортировка хлыстов на сортименты. С помощью харвестера также может, осуществляется трелёвка древесины.
Автоматическая валочная машина харвестер способна не только спилить дерево, ободрать сучья, срезать верхушку дерева, но и разделить его на части заданного размера всего за минуту. При этом оператор всё это время находится в комфортных условиях кабины и с помощью джойстика управляет процессом. Еще одно преимущество харвестера заключается в том, что компьютер, установленный в кабине оператора не только программирует резку хлыстов на заданные параметра, но и архивирует информацию по замера и размерам отсортированной древесины.
ФОРВАРДЕР – ТЯГАЧ-ПОГРУЗЧИК
Харвестер работает «в паре» с тягачом-погрузчиком – форвардером. Умные «напарники» способны заменить бригаду лесорубов, работающих «ручным» способом, обеспечив при этом высокую производительность лесозаготовки. Данные машины способны выполнять множество операций. Они осуществляют весь основной цикл лесозаготовительных работ: как валка, раскряжевка, выравнивание бревен, после их спила, погрузка, вытягивание бревен с труднодоступных мест, транспортировка бревен.
На лесозаготовительном участке форвардер используют для сбора древесины, дальнейшей сортировки, и, главное, для транспортировки сортиментов древесины от лесозаготовительного участка до проезжей дороги или же до нижнего склада.
Форвардер состоит из погрузочного манипулятора и грузовой тележки. Следуя за харвестером форвардер погружает на грузовую тележку бревна, которые затем трелюются на склад. На последней стадии работ по лесозаготовке древесины с помощью форвардера осуществляют погрузку сортиментов на лесовозы.
ТРЕЛЁВОЧНЫЙ ТРАКТОР
Наиболее распространенный механический способ транспортировки древесины осуществляется также трелёвочными тракторами.
Кроме форвардера на лесозаготовке может быть использован трелевочный трактор, который подтягивает стволы древесины в виде «хластов» к разделочной площадке. Трелевочными тракторами осуществляется распространенный механический способ транспортировки бревен в полу-подвешенном или подвешенном состоянии.
После валки леса, обрубки сучьев трелёвочные тракторы начинают потрелёвку, чтобы доставить хлысты для сортировки на сортименты и на раскряжевку. Сортированная древесина трелюются и транспортируются чокерными трелевочными тракторами или бесчокерными тракторами.
Отсортированные в соответствии с параметрами хлысты представляет собой сортименты. Далее сортименты формируются в пачки, грузятся и перемещаются к лесовозной дороге, где находится промежуточный склад, с которого происходит погрузка в лесовозы. В качестве погрузчика могут быть использованы различного вида тягачи, лесовозы и погрузчики.
МАШИНЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ СОРТИМЕНТОВ
Транспортировка бревен может быть сложной и дорогостоящей, поскольку деревья часто находятся далеко от дорог или водотоков. Дорожное строительство и техническое обслуживание могут быть ограничены в национальных лесах или в других районах пустыни, поскольку это может привести к эрозии в прибрежных зонах. Когда вырубленные бревен находятся рядом с дорогой, тяжелая техника может просто поднять бревна на грузовики. Чаще всего специальное тяжелое оборудование используется для сбора бревен с площадки и перемещения их близко к дороге, которая должна быть поднята на грузовиках. Существует множество способов транспортировки срубленных бревен, лежащих далеко от дорог.
ЛЕСОВОЗЫ – АВТОМОБИЛЬ-СОРТИМЕНТОВОЗ
Лесовозом называется грузовой автомобиль, либо самоходная машина, либо железнодорожный вагон, предназначенный для перевозки бревен и пиломатериалов.
Лесовоз, предназначенный для транспортировки бревен дорожным способом называется также – автомобиль-сортиментовоз. Такой лесовоз снабжен специальной конструкцией для укладки бревен в штабеля (пачки). Конструкция представляет собой стальные каркасы с пилообразной нарезкой, которая располагается снизу, что позволяет лучше удерживать груз.
Спецификой лесовозов является серийное грузовое шасси, а также дополнительная надстройка к нему.
Лесовоз, который используется для перевалки сортиментов по бездорожью непосредственно в лесу должен иметь повышенную проходимость.
Под повышенной проходимостью лесовоза необходимо понимать такие характеристики, как полный привод, блокировка дифференциалов, а также большой дорожный просвет. Также для лесовозов, перевозящих тяжеловесные грузы необходимо наличие лебедки и системы управления давлением в шинах.
В случаях, если лесовоз занимается вывозкой сортиментов с лесных делянок по дорогам, которые на три четверти представляют собой трассу, то необходимость в полном приводе отпадает. Если лесовоз осуществляет вывозку сортиментов с нижних складов, к которым есть дорога с твердым покрытием, или перевозкой леса или пиломатериалов без заезда в лес, то необходимость в повышенных внедорожных требованиях к шасси отпадает.
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ВАГОНЫ-ЛЕСОВОЗЫ
При больших расстояниях для транспортировки сортиментов и пиломатериалов широко используется перевозка древесины по железной дороге в вагонах-лесовозах. При этом транспортировка древесины по узкоколейной железной дороге производится как в виде хлыстов, так и в виде сортиментов. Для перевозки сортиментов требуется наличие платформы, на которую устанавливают металлические сетки. Для транспортировки хлыстовой древесины необходимо использовать вагона-сцепы. Вагон-сцеп состоит из двух полу-сцепов, соединенных между собой тягой. Причем, длина тяги соответствует длине хлыста.
Как было отмечено выше перевозка сортиментов предусматривает наличие платформы, на которую устанавливают металлические сетки.
Для транспортировки грузов определенного вида используют специализированные платформы. Такие платформы не имеют бортов, а некоторые также не имеют настила полов. Платформы должны быть оборудованы специальными приспособлениями для крепления лесоматериалов. Например, типовыми ходовыми частями, автосцепами и различными автоматизированными устройствами. Размеры пола стандартной платформы достигают площади до 36,8 кв. метров.