РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВАЛОЧНО-ТРЕЛЕВОЧНЫХ МАШИН Скрыпник В.И., Кузнецов А.В., Васильев А.С.

DOI: 10Л2737/15566

Аннотация. В работе предлагается комплекс технических решений по повышению эффективности работы и расширению сферы применения валочно- трелевочных машин (ВТМ). Создание модернизированной ВТМ с расширенными функциональными возможностями обеспечивает частичное импортозамещение зарубежных машин для сортиментной заготовки леса.

Ключевые слова: лесосечные работы, валочно-трелевочная машина, модернизация, повышение эффективности.

Валочно-трелевочные машины (ВТМ) предназначены для валки-

трелевки, валки-пакетирования, валки деревьев и применяются при хлыстовой технологии лесозаготовок [1, 0]. В настоящее время, ввиду снижения уровня и объемов выпуска отечественных лесозаготовительных машин, а также преобладания сортиментной заготовки леса, которая производится в основном с использованием харвестеров и форвардеров зарубежного производства на базе колесных тракторов, ВТМ в России выпускаются в единичном количестве ООО «Онежский тракторный завод» на базе лесных гусеничных тракторов [0].

Проведенный анализ показал, что при условии модернизации ВТМ с расширением функциональных возможностей ее применение в широких масштабах может быть достаточно эффективно и при сортиментной заготовке леса; при работе в режиме харвестера, валочно-трелевочной машины (ВТМ) и валочно-трелевочно-процессорной машины (ВТПМ) [0, 0, 0].

В качестве базовой машины для модернизированной ВТМ предлагается использовать гусеничные тракторы ООО «ОТЗ» последнего поколения: «Онежец-300» и «Онежец-400». Выбор в качестве базы ВТМ гусеничных тракторов обусловлен тем, что по проходимости трактора с гусеничным движителем в тяжелых природно-производственных условиях превосходят зарубежные колесные машины, даже при оснащении их гусеничными лентами и цепями. Производительность машин одного класса и назначения с гусеничным движителем в безморозный период в таких условиях выше в 2,5-3 раза. На таких участках применение машин с колесным движителем целесообразно лишь в зимний период при достаточной глубине промерзания грунта. Однако освоить весь лесфонд, произрастающий на площадях с низкой несущей способностью, машинами с колесным движителем в зимний период практически невозможно.

Кроме того, в нашей стране практически не производится лесных тракторов с колесным движителем, которые подходят к применению в качестве базы для агрегатных машин. В тоже время, отечественные гусеничные лесные тракторы по основным эксплуатационным параметрам превосходят зарубежные того же класса и назначения. Стоимость отечественных базовых машин с гусеничным движителем в 4-5 раз ниже, чем машин с колесным движителем зарубежного производства.

При модернизации ВТМ целесообразно на базовый трактор с платформой, манипулятором и коником установить вместо захватно- срезающего устройства (ЗСУ) харвестерную головку и оснастить машину бортовым компьютером, пропорциональной автоматизированной системой управления технологическим оборудованием, программными системами управления задания оптимального раскроя дерева на сортименты, учета их количественных и качественных характеристик.

Технология работы ВТМ в режиме харвестера не отличается от технологии работы стандартного харвестера. При проведении сплошных рубок машина, двигаясь задним ходом вглубь лесосеки, производит повал деревьев на волоке и полупасеках с левой и правой стороны по ходу движения. Сортименты укладываются с обеих сторон от волока [0, 0]. В процессе работы на участках с низкой несущей способностью грунтов производится укладка лесосечных отходов на волок с целью повышения проходимости и обеспечению нескольких проходов форвардера по волоку.

Следует отметить, что производительность ВТМ, оснащенных указанным оборудованием будет практически соответствовать производительности харвестеров зарубежного производства, оснащенных технологическим оборудованием с аналогичными техническими характеристиками, так как скорость передвижения по лесосеке при технологических переездах ВТМ с гусеничным движителем и гидростатической трансмиссией будет практически равна скорости харвестеров на базе колесных тракторов.

При работе модернизированной, многофункциональной ВТМ на валкетрелевке её производительность будет не менее чем на 30-40% выше, чем производительность ВТМ со стандартной системой управления и технологическим оборудованием и механической трансмиссией, так как валка деревьев харвестерной головкой производится быстрее, чем ЗСУ, устанавливаемыми в настоящее время на ВТМ. Также, быстрее будет производиться наводка манипуляторов на дерево и укладка деревьев в коник с использованием системы пропорционального управления технологическим оборудованием [0]; гидростатическая трансмиссия позволяет уменьшить затраты времени на технологические переезды. Кроме того, процесс набора пачки деревьев ускоряется благодаря использованию возможности повала деревьев и укладки их в коник с обеих сторон по ходу движения, а не с одной, как при проведении этих операций с использованием стандартных ЗСУ, что снижает расстояние набора пачки и увеличивает ее средний объем.

Модернизированная ВТМ при недостатке дорожно-строительных материалов может использоваться и для укрепления проезжей части временных лесовозных дорог древесными отходами. В этом случае ВТМ, передвигаясь по трассе уса, производит валку, обрезку сучьев и раскряжевку деревьев, находящихся на трассе дороги, и с обеих сторон по ходу движения на расстоянии вылета манипулятора с укладкой сортиментов с обеих сторон от трассы дороги. Затем деревья трелюются с лесосеки к дороге последовательно с обеих сторон. Деревья раскряжевываются, сортименты укладываются в штабеля у трассы уса. Данная технология обеспечивает создание покрытия уса из древесных отходов, обеспечивающее проезд автопоездов-сортиментовозов с грузом, а также уменьшение среднего расстояния трелевки. Дополнительно эффект от применения модернизированной ВТМ могут получить те лесозаготовительные предприятия, которые планируют производить заготовку топливной щепы из лесосечных отходов [0, 0].

Заготовка щепы с использованием комплекса машин, состоящего из модернизированной ВТМ производится по следующей технологической схеме.

ВТМ производит на пасеке валку, трелевку деревьев и обрезку сучьев, раскряжевку на погрузочной площадке или вдоль дороги, сортименты укладываются комлем к дороге. После вывозки сортиментов остаются древесные отходы в концентрированном виде. Губительная машина, двигаясь вдоль дороги, перерабатывает их в щепу, после наполнения бункера накопителя щепа укладывается в кучи, из которых производится погрузка щепы в автопоезда щеповозы. В предложенной технологии заготовки топливной щепы из древесных отходов упраздняются дополнительные затраты на доставку древесных отходов на погрузочную площадку, и повышается производительность рубительных машин, так как древесные отходы доставляются на погрузочную площадку и концентрируются там в процессе основной работы модернизированной ВТМ [0, 0, 0].

Создание модернизированной ВТМ с расширенными функциональными возможностями обеспечивает частичное импортозамещение зарубежных машин для сортиментной заготовки. Для полного импортозамещения машин для сортиментной заготовки необходимо в ближайшее время освоить производство соответствующих зарубежных образцов технологического оборудования, в частности, харвестерной головки, бортовых компьютеров, систем пропорционального электрогидравлического управления и др. Только при выполнении этого условия можно полностью избавиться от импорта лесозаготовительных машин, увеличить их производство и перестать копировать зарубежные образцы.

Список литературы

  • 1. Виногоров Г.К. Лесосечные работы / Г. К. Виногоров. - М.: Лесная промышленность, 1981. -272 с.
  • 2. Производство лесосечных работ: технология и техника / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, А.В. Питухин, О.Н. Галактионов. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2015. - 367 с.
  • 3. Шегельман И.Р, Скрыпник В.И. Патент РФ на полезную модель «Валочно-трелевочно-процессорная машина» № 94111, зарегистрирован в государственном реестре полезных моделей РФ 10 мая 2010 г. Приоритет полезной модели 02. 12.2010 г.
  • 4. Шегельман И.Р, Скрыпник В.И, Васильев С.А. Патент РФ на изобретение «Способ выполнения лесосечных работ агрегатной машиной» № 2426303, зарегистрирован в государственном реестре изобретений РФ 20.08.2010 г.
  • 5. Шегельман И.Р. Исследование затрат на транспортировку топливной щепы с лесосеки / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, А.В. Кузнецов // Перспективы науки. - № 2 (41). Тамбов: МОО ФРНК, - 2013. - С. 70-73.
  • 6. Скрыпник В.И. Имитационные испытания и моделирование работы валочно-трелевочно-процессорной машины в реальных природных условиях / В.И. Скрыпник, А.В. Кузнецов, О.Э. Степанищев // Трактора и сельхозмашины. - 2013. - Вып. 3. - С. 26-28.
  • 7. Шегельман И.Р. Анализ технологической цепочки производства топливной щепы, с учетом транспортно-переместительной составляющей / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, А.В. Кузнецов // Известия СПбГЛТА. - 2013. - Вып. 203.-С. 67-75.

Скрыпник Владимир Иванович, ведущий инженер кафедры технологии и организации лесного комплекса ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск, Республика Карелия, РФ

Кузнецов Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и организации лесного комплекса ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск, Республика Карелия, РФ

Васильев Алексей Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и организации лесного комплекса ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск, Республика Карелия, РФ

УДК 631.37

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >