Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Актуальные направления научных исследований XXI века, 2014, № 3, часть 2 (8-2)

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СЕКЦИЯ: РОСТ ПОТЕНЦИАЛА ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

УДК 630*231.321: 630*232.211

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ: СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД ПРИ ОЧИСТКЕ ВЫРУБОК

ENERGY SAVING: MODERN APPROACH IN CLEANING CUTTINGS

Аксенов А.А., студент Малюков C.B., к.т.н., преподаватель;

ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

г. Воронеж, Россия DOI: 10.12737/3909

Аннотация: в статье приведены основные способы очистки лесосек. Проанализированы пути снижения энергоемкости очистки вырубок. Представлены формулы по определению сопротивления перемещению рабочего органа, сопротивления корчевания мелких пней, сопротивления рыхления почвы, сопротивления перемещению порубочных остатков. Даны рекомендации по выбору ширины захвата орудий.

Summary: the article contains the main method to clear cutting areas. Analyzed the ways of reducing energy consumption of cleaning cuttings. The formulas presented by definition of resistance to movement of the working body, resistance uprooted small stumps, resistance of the soil tilling, resistance to the movement of wood residuals. Recommendations on the choice of working width guns.

Ключевые слова: очистка вырубок, корчеватель, ширина захвата, порубочные остатки.

Keywords: cleaning cuttings, harvesting, width, wood-cut residuals.

В процессе сплошных, выборочных рубок и рубок ухода за лесом на лесосеках остаются порубочные остатки (вершины стволов, ветви, сучья, кора, листва), а иногда и отдельные стволы или их части. При оставлении этой древесной массы на лесосеке повышается пожарная опасность, затрудняется естественное возобновление леса, создаются очаги размножения вредных насекомых и грибных заболеваний. Поэтому, места рубок необходимо приводить в соответствующее санитарное состояние [1].

Очистка лесосек является заключительной стадией лесозаготовок и важным лесохозяйственным требованием. Основные способы очистки лесосек следующие: сбор порубочных остатков в кучи для последующего их использования в качестве топлива или сырья для технической переработки; сбор порубочных остатков в кучи для сжигания; сбор порубочных остатков в валы для перегнивания; разбрасывание измельченных порубочных остатков по лесосеке [2, 3].

При весенней и летней разработке лесосек в этих условиях порубочные остатки собирают в кучу и валы одновременно с валкой и трелевкой хлыстов или сортиментов, а осенью в дождливую погоду кучи и валы сжигают. Сбор остатков для перегнивания на месте проводят в хвойных и лиственных насаждениях на сырых и мокрых почвах. При этом кучи укладывают обычно на пониженных местах. После перегнивания на образовавшемся микроповышении создаются более благоприятные условия для прорастания семян древесных пород.

Разбрасывание измельченных порубочных остатков по лесосеке проводят в сосняках и дубравах на сухих почвах для сохранения влаги и обогащения почвы. Этот же способ рекомендуется для еловых древостоев на тяжелых почвах для защиты имеющегося под его пологом самосева от выжимания морозом. Применять его можно только при летних лесозаготовках. Правильно проведенная очистка лесосек и противопожарные мероприятия способствуют облегчению возобновления леса и последующему формированию древостоя. Противопожарные мероприятия сводятся к устройству вокруг вырубок, особенно участков с благонадежным подростом хвойных пород, минерализованных полос и канав.

В настоящее время для очистки вырубок под лесные культуры используют грабельные корчеватели (типа МП-8Б, МП-13 и другие, фирм ROMA США, Камацу Япония), отвальные корчеватели (ОКТ-3, фирмы ROMA США), клиновые типа МРП-2, КМ-1, ОРВ-1.5 и другие, грабли типа ПС-5. Наибольшее распространение получили грабельные и отвальные орудия, которые отличаются более широким диапазоном применения. Их используют для сплошной и полосной очистки вырубок с корчевкой пней, освоения площадей под сельскохозяйственные угодья, при строительстве дорог и других объектов. Клиновые орудия узко специализированы, и их применяют только для полосной расчистки вырубок. В сравнении с грабельными или отвальными орудиями они, как правило, более производительны. Грабли типа ПС-5 служат только для сплошной или полосной очистки вырубок от порубочных остатков и имеют ряд недостатков, в том числе, плохая видимость работы орудия, вдавливание в почву порубочных остатков гусеницами, сложность навески и другие [1, 4, 5].

В общем случае при очистке вырубок (без корчевки крупных пней) сопротивление перемещению рабочего органа можно приблизительно определить по формуле

где Рк - сопротивление корчевки мелких пней и кустарника;

Рр - сопротивление рыхлению;

Рь - сопротивление волочению призмы порубочных остатков с почвой перед рабочим органом.

Сопротивление корчевания (сходу) мелких пней и кустарника можно определить по выражению

где п - количество одновременно корчуемых пней, шт; d - диаметр пней, мм;

Кк - коэффициент, равный в среднем для ольхи 34.2; березы 43.2 и ивы 16.1 Н/мм.

Сопротивление рыхления можно определить по формуле

где Вр - ширина захвата, м;

hp глубина рыхления, м;

Кр - коэффициент неполноты рыхления, равный 0.4...0.75;

Я - коэффициент в зависимости от количества корней равный 40...200

кПа.

Сопротивление перемещению призмы порубочных остатков, почвы выкорчеванных пней и узлов кустарника примерно можно найти по выражению:

где Въу, h ъ, 1Ь - соответственно ширина, высота и длина призмы волочения;

/- коэффициент сопротивления перемещению призмы, равный 0.9... 1.2; у - объемный вес, равный 1.5...4 кН/м3.

Рассматривая выше приведенные формулы, видно, что основное влияние на увеличение тягового сопротивления оказывают количество и диаметр корчуемых пней, глубина рыхления, объемный вес призмы волочения, ширина захвата и условия работы [4].

В настоящее время разработанные лесопосадочные машины МЛУ-1, ЛМД- 81 и другие обеспечивают посадку растений на вырубках без предварительной обработки почвы. Поэтому для грабельных корчевателей, используемых в лесном хозяйстве, перспективно уменьшение глубины рыхления до 100... 150 мм, что позволит обеспечить корчевку узлов кустарника и мелких пней при значительном уменьшении выноса почвы в призму волочения. Это значительно уменьшит тяговое сопротивление рабочего органа и улучшит рост культур.

Большое знамение имеет правильный выбор ширины захвата, очевидно, что с уменьшением ширины захвата уменьшается сопротивление перемещению рабочего органа. Ширина захвата должна в дальнейшем обеспечивать проведение ухода и осветления культур при седлании рядка растений трактором. На этих операциях чаще всего используют трактор типа МТЗ, поэтому ширина очищаемой полосы должна быть около 2 м. При меньшей ширине полосы резко ухудшаются условия работы культиваторов и осветлителей.

Таким образом, ширина захвата орудий для полосной очистки вырубок должна быть не менее 2 м, а глубину рыхления для грабельных корчевателей следует уменьшить до 150 мм. При проектировании отвальных корчевателей особое внимание необходимо обращать на качество копирования микрорельефа рабочим органом, что позволит уменьшить объем почвы, выносимой с полосы.

Библиографический список

  • 1. Технологии и машины удаления поросли, порубочных остатков и пней на вырубках [Текст] / И. М. Бартенев, С. В. Малюков. - Воронеж: ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2010. - 82 с. - Деи. в ВИНИТИ 16.07.2010, № 454-В2010.
  • 2. Малюков, С. В. Оборудование для удаления лесной поросли [Текст] / С. В. Малюков, Е. В. Поздняков, А. А. Аксенов // Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2014. - № 2-2 (7-2). - С. 99-103. - DOI: 10.12737/3111.
  • 3. Поздняков, Е. В. Машины для удаления пней и древеснокустарниковой растительности на вырубках [Текст] / Е. В. Поздняков, С. В. Малюков // Молодой ученый. - 2013. -№ 12 (59). - С. 161-164.
  • 4. Сериков, Ю. М. Снижение энергоемкости очистки вырубок [Текст] / Ю. м. Сериков // Повышение технического уровня машин лесного комплекса : материалы Всероссийской научно-практической конференции (Воронеж, 3-5 июня 1999). - Воронеж, 1999. - 205 с.
  • 5. Малюков, С.В. Обоснование рабочего процесса и параметров комбинированного рабочего органа кустореза-осветлителя лесных культур [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.21.01: защищена 15.05.2012 / С.В. Малюков. - Воронеж: ВГЛТА, 2012. - 190 с. - Библиогр.: с. 133-147.

УДК 691.34:539.422

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>