Лесотранспортные машины

СОДЕРЖАНИЕ

1.      Машины и механизмы на лесозаготовках………………………….3

2.      Машины и механизмы на очистке лесосек…………………………5

3.      Технологические циклы работы машин и механизмов…………....13

4.      Список литературы…………………………………………………..14

Машины и механизмы на лесозаготовках

В зависимости от выполняемых операций различают машины валочные, трелёвочные, сучкорезные, окорочные, валочно-пакетирующие, валочно-трелёвочные, сучкорезно-раскряжёвочные, лесопогрузочные и др. Подавляющее большинство машин устанавливают на гусеничных, реже на колёсных тракторах в виде навесного оборудования либо являются самостоятельными агрегатами на гусеничном ходу. Валочная машина представляет собой шасси гусеничного трактора, на котором смонтированы механизм срезания (цепная пила), направленной валки дерева (выдвижная балка), механизм удаления снега от спиливаемого дерева (отвал как у бульдозера), кабина тракториста. Управление всеми механизмами осуществляет тракторист из своей кабины с помощью гидросистемы. Максимальный диаметр срезаемого дерева 120 см. Сучкорезные машины предназначены для очистки поваленных деревьев от сучьев. Они также монтируются на гусеничных тракторах, но бывают и стационарные сучкорезные установки. Основные узлы: захват и сучкорезная головка. При резке сучьев захват удерживает ствол дерева и протаскивает его через сучкорезную головку с ножами. Для обрезки сучьев с одного дерева требуется в среднем 30–40 с. Окорочная машина очищает стволы поваленных деревьев от коры. Она содержит коросниматели (скребки для соскребания коры, ножи и фрезы, гидронож, срезающий кору водяной струёй под большим давлением) и подающий механизм (вальцевый или гусеничный); существуют также окорочные машины, в которых кора удаляется химическим, электрическим и другими способами. Трелёвочная машина, или трелёвочный трактор, служит для сбора и перемещения (трелёвки) деревьев от места валки до лесопогрузочного пункта. Имеет погрузочное устройство в виде щита позади кабины тракториста, на который с помощью лебёдки втаскивают концы стволов и там закрепляют, или манипулятор с захватом, который собирает стволы поваленных деревьев в пачки в специальном зажимном устройстве – конике. При трелёвке стволы деревьев, закреплённые одним концом на трелёвочном тракторе, волочатся по земле или снегу. Валочно-погрузочная машина срезает деревья и формирует пачки стволов. Внешне машина напоминает экскаватор, только на конце его «руки» находится не ковш, а захватно-срезающее устройство, при помощи которого дерево срезается и, зажатое захватами, переносится в вертикальном положении к месту пакетирования, где укладывается в пачку. Валочно – трелёвочная машина представляет собой трелёвочный трактор, оснащённый валочными механизмами. Она предназначена для срезания и валки деревьев, формирования их в пачки и трелёвки к лесовозной дороге. Лесопогрузочные машины предназначены для подъёмно-транспортных работ с лесоматериалами. К ним относятся разнообразные грузоподъёмные краны, лесопогрузчики, лесоштабелёры, транспортно-сплоточные агрегаты, лебёдки и т. п. Краны, снабжённые грейферами, стропами или крюками, служат для разгрузки деревьев с лесовозного транспорта и погрузки в вагоны, на платформы и т. д., штабелирования стволов, погрузки и разгрузки барж и пр.; лесопогрузчики – самоходные машины на гусеничном или колёсном ходу – набирают и укладывают лесоматериалы (в штабеля, на лесовозный транспорт), транспортируют их на территории лесоперерабатывающих предприятий и складируют; лесоштабелёры применяют для штабелёвки круглых лесоматериалов и сброса их в воду на приречных складах. Транспортно-сплоточные агрегаты – колёсные или гусеничные тракторы с прицепными устройствами, на которые укладывается древесина. Агрегаты формируют, стягивают пучки и транспортируют их к месту формирования плотов. Применение лесозаготовительных машин позволяет механизировать особо трудоёмкие операции лесозаготовительного производства и существенно повысить производительность труда.

Машины и механизмы на очистке лесосек

Сбор порубочных остатков может осуществляться как вручную, так и при помощи специализированных машин называемых подборщиками. Сбор порубочных остатков вручную осуществляется при:

• несплошных рубках;

• сплошных рубках с обязательным сохранением равномерно распределенного подроста;

• на небольших лесосеках, где применение специальных подборщиков, с учетом их перебазировок не целесообразно.

Затраты на очистку лесосек существенно сокращаются если технологический процесс лесозаготовок предусматривает вывозку леса деревьями, или очистку деревьев от сучьев на верхнем складе. Это позволяет сконцентрировать основную часть порубочных остатков в одном месте. Вместе с тем, даже при использовании благоприятных технологических процессов, очистку лесосек всю равно приходится производить в связи с тем, что при валке и трелевке деревьев значительное число сучьев, а иногда и тонкомерных деревьев и пасынков обламывается (особенно в зимнее время).

Подборщики предназначены для очистки вырубленных лесосек от порубочных остатков, а также могут применяться для минерализации почвы в целях создания благоприятных условий для естественного лесовозобновления и образования защитных инерализованных полос (вокруг склада ТСМ, при сжигании порубочных остатков и пр.).

Подборщик представляет собой трелевочный трактор, оснащенный специальным оборудованием для сбора сучьев, вершин, валежа и других лесосечных отходов в условиях нераскорчеванных вырубок при наличии пней затрудняющих его передвижение по лесосеке.

По технологическому признаку машины для очистки лесосек делятся на:

• для сбора сучьев, веток и других мелких остатков в валы или кучи с оставлением их на площади лесосек;

• для сбора вершин, валежа и стволовой древесины с их последующей погрузкой и вывозкой с очищаемых лесосек.

По конструкции подборщики подразделяются:

• с грабельным или челюстным собирающим органом;

• с навесным или прицепным оборудованием;

• с механическим или гидравлическим приводом собирающего органа;

• с передним или задним (по отношению к трактору) расположением собирающего органа;

• с базированием на трелевочных тракторах или тракторах общего назначения.

Для механизированной транспортировки порубочных остатков впервые применили специальную сетку, изготовленную из стальных канатов. Сучья укладывались по всей длине сетки высотой до 1,5…1,7 м.

Затем сетка с сучьями завертывалась при помощи лебедки трактора и в таком виде производилась транспортировка. При разгрузке один конец сетки отцепляли; сетка разворачивалась при движении трактора – сучья оказывались на земле. При таком способе сбор порубочных остатков производился вручную.

Затем было сконструировано устройство для механизированного сбора порубочных остатков, которое было выполнено в виде трала с двумя тетивами, натягиваемыми двумя тракторами и снабженными собирателями, которые изготовлены из отрезков канатов, образующих трехгранную призму. Рычаг прикреплен шарнирно к накидной скобе, охватывающей подшипниковое кольцо с зацепами, жестко закрепленное на тетиве трала. При работе устройства передняя приводная тетива, изготовленная из круглозвенной цепи, совершала вращательное движение по ходу трактора, таким образом цепь, катящаяся по всему фронту между тракторами, легко преодолевала препятствия и подбирала остатки древесины, пропуская их через себя. Отходы накапливались на несущих органах трала.

Применение этого устройства было связано с определенными затруднениями: для натягивания трала необходимо два трактора, сложна конструкция самого трала.

В дальнейшем, был сконструирован подборщик, представляющий собой съемное навесное устройство к чокерному трелевочному трактору. На щите трактора закреплена качающаяся рама, на которой свободно перемешается каретка с зубьями-захватами. Для подъема каретки используется лебедка трактора. Рабочий орган подборщика являлся выносным.

Трактор с опушенным щитом я поднятой рамой подходил к пачке отходов, задним ходом сдвигал ее. Затем рама опускалась, захваченные зубьями отходы натяжением каната уплотнялись на щите, щит поднимался и трактор отвозил сучья к месту сжигания. Недостатком в работе такого подборщика является большое число операций, нарушающих непрерывность процесса. Работа осуществлялась по циклу: сбор пачек - транспортировка при наличии большого количества холостых ходов и вспомогательных операций.

Наиболее распространенный тип подборщика - навесной грабельный подборщик, навешиваемый сзади на трактор. В комплект навесного оборудования подборщика входит рама, укрепленная на щите трактора или на его шасси (в варианте с гидроприводом), надрамник, соединительные рычаги, шарнирно связанные с собирающими зубьями и подрессоренные пластинчатой пружиной из листовой стали. Каждый зуб подвешивается к надрамнику канатом с коушами. Рама с соединительными рычагами и собирающими зубьями составляет грабельный аппарат, который канатами, подъемной тягой с петлей и канатом трелевочной лебедки трактора или штоком гидроцилиндра может подниматься для сбрасывания собранной пачки и снова опускаться для сбора порубочных остатков. Применение гидравлического устройства дает возможность сбрасывать порубочные остатки в валы без остановки трактора, что повышает производительность подборщика.

Собирающие зубья, не выпуская собранных остатков, свободно проходят пни, поверхностные корни и другие препятствия. Благодаря конструкции и геометрической форме собирающие зубья свертывают эти остатки в пачки без сгребания почвы и выноса подзола, самоочищаются при сбрасывание пачек в валы к не забиваются во время работы.

Прицепной подборщик сучьев конструкция В.П. Шевкунова по внешнему виду напоминает конные сенные грабли и транспортируется трактором как прицеп. На переднем конце дышле рядом с серьгой, тросовой петлей длиной 500 мм закрепляется блок, через который проходит рабочий канат лебедки трактора к кольцу рычага подъема зубьев. Восемь основных собирающих зубьев шарнирно крепятся к оси независимо друг от друга. К основному собирающему зубу шарнирно прикреплен малый откидной зуб, к концу которого приварена пластинчатая «подошва». Для ограничения отклонения откидного зуба к основному зубу присоединены рессорные листы, удерживающие конечную часть зуба при сборе сучьев. При встрече с пнем или хлыстом рессора отжимается и зубья, поднимаясь и пропуская препятствие, становятся на место.

Рассмотренные навесные и прицепные подборщики, а также подобные им, с расположением сгребающего органа сзади трактора, имеют ряд преимуществ: высокая производительность на машиносмену и на человеко-день, безопасность в работе для тракториста, непрерывность движения при сборе отходов (навесные подборщики с гидроприводом), т.е. машина не останавливается при сбрасывании отходов в вал; возможность использования трактора как трелевочную машину, особенно когда подборщик прицепной, монтаж сгребающего органа на тракторе прост и не требует больших переделок; одновременно с очисткой производится минерализация почвы. Отсюда вытекает, что стоимость механизированной очистки вырубок значительно ниже по сравнению с ручным трудом.

Но этим подборщикам присущи и недостатки: вдавливание сучьев в грунт гусеницами трактора; ограничение объема собираемой граблями пачки по высоте и ширине; отсутствие обзорности при подходе зубьев сгребающего органа непосредственно к препятствиям, что приводит к частым поломкам зубьев; не обеспечивается вывозка отходов для дальнейшей утилизации; не используется вся площадь под посадки лесных культур, так как валы отходов остаются на лесосеке; валы, не измельченные порубочные остатки оставленные для перегнивания или сжигания, являются разносчиками вредителей леса и болезней.

Существует ряд конструкций подборщиков нетоварной древесины, сучьев и других отходов, рабочие органы которых расположены впереди трактора, собирающим устройством у этого подборщика являются зубья дугообразной формы, укрепленные на толкателе трактора. Такие подборщики могут не только собирать порубочные остатки, но и производить корчевку.

В случаях, когда для лесовозобновления наиболее предпочтительным является измельчение и разбрасывание порубочных остатков по территории лесосеки, помимо ручных моторных инструментов, могут использоваться передвижные дробилки и дробильные катки.

Способ дробления имеет ряд преимуществ: его можно вести в течение всего года, ограничивается необходимость сгребания в кучи и дежурства при сжигании, измельченные порубочные остатки разлагаются значительно быстрее целых.

Специальные дробильные ребристые катки весом 15 т, которые при проходе по вырубке в паре с гусеничным трактором дробят и частично вдавливают в почву ветки и сучья, а древесину толщиной до18 см расщепляют на мелкие куски. Такой агрегат экономически целесообразно применять на вырубках площадью не менее 8 га.

Очистка вырубок с применением подборщиков того или иного типа зависит от следующих условий: наличия на вырубке сохранившегося в достаточном количестве жизнеспособного подроста; количества лесосечных отходов и пути их утилизации; состояния почвенно растительного покрова и рельефа площади вырубок; способа проведения лесовосстановительных работ.

При отсутствии подроста хвойных пород применяют подборщик грабельного типа. Очистка производится сразу после разработки лесосеки, в том числе и в зимний период при глубине снежного покрова до 0,5 м.

При наличии на вырубке сохранившегося жизнеспособного подроста порубочные остатки в полупасеках следует собирать манипуляторным подборщиком.

Машины погрузочно-разгрузочного (манипуляторного) типа можно использовать:

а) без подбора остатков ликвидной древесины и вывозки ее на верхний склад. Подборщик движется по лесосеке; сгребающий аппарат установлен в рабочее положение. Рукоятка секции гидрораспределителя, управляющая гидроцилиндрами подъема и опускания рамы сгребающего аппарата≫ установлена в плавающее положение. Зубья, скользя по поверхности почвы и копируя ее микрорельеф, собирают порубочные остатки, которые формируются в пачку, перемещаемую по лесосеке. При встрече с видимым препятствием, например, пнем, оператор поднимает раму сгребающего аппарата, и отходы переносятся на зубьях через препятствие. Затем рама опускается, и зубья продолжают скользить по поверхности, собирая отходы. При высоте сформированного вала, равной примерно высоте зубьев (при этом длина хода подборщика равна 10…15 м и степень захламленности лесосеки средняя), подборщик отъезжает назад, а вал отходов остается на месте. Затем сгребающий аппарат поднимается, и подборщик переезжает через формированный вал, после чего зубья сгребающего аппарата опускаются в рабочее положение и цикл повторяется. При наличии на лесосеке руководящего уклона работа производится вдоль склона преимущественно на спуск. Пройдя всю длину (ширину) лесосеки, подборщик разворачивается на 180° и начинает движение в обратном направлении, окучивая отходы в вал. Каждый вал располагается вровень с ранее сформированным. При такой технологии очистки валы располагаются поперек склона, что предохраняет почву лесосеки от размыва. Валы оставляются на перегнивание.