УДК 629.369

Использование колесной техники на этапе  заготовки леса

Чернышев Денис Олегович Чернышев – доцент, кандидат технических наук Уральского государственного лесотехнического университета

Волков Андрей Андреевич – старший преподаватель Уральского государственного лесотехнического университета

Семенов Евгений Александрович – аспирант Уральского государственного лесотехнического университета

Шимов Андрей Алексеевич – магистр Уральского государственного лесотехнического университета

Иванов Андрей Игоревич – магистр Уральского государственного лесотехнического университета

Аннотация: В статье представлена информация по развитию лесной отрасли в России. Описано использование специальной колесной техники, при проведении лесозаготовительных работ. Дана характеристика машин используемых в области лесозаготовок – трелевочный трактор, харвестер, форвардер и лесовоз. Рассмотрены преимущества колесной техники перед гусеничной.

Ключевые слова: лесная отрасль, развитие, заготовка древесины, колесная лесозаготовительная техника, трелевочный трактор, харвестер, форвардер, лесовозы.

На сегодняшний день одной из ведущих отраслей народного хозяйства является лесозаготовительная промышленность. Если рассматривать данную отрасль в мировом масштабе, то самыми крупными странами-заготовителями древесины считаются: США, РФ, Канада, Индия, Бразилия, Индонезия, Нигерия, Украина, КНР и Швеция. Распределение запасов древесины по ведущим лесным державам мира следующее – Россия и Бразилия по 19%, США и Канада по 8%, прочие страны – 46%.

Лесозаготовительная промышленность – это промышленность добывающая, входит в структуру лесного комплекса нашей страны и представляет собой полностью механизированный и трудоемкий процесс.

В лесозаготовительных работах, ведущее место (20%), занимают такие территории как: республика Коми, расположенная на северо-востоке европейской части России, Карелия, Вологодская и Архангельская области. Разветвленная речная сеть и наличие лесовозных дорог позволяют вовремя доставить древесину своим потребителям – центральным регионам страны и Поволжью.

Восточно-Сибирский район, южная часть Иркутской области и Красноярский край занимает второе место, часть добытой древесины сплавляется по реке Енисею к порту Игарка, другая идет в европейскую часть по Транссибирской магистрали. 

Третье  место (18%) принадлежит Уралу, в частности Свердловской области и Пермскому краю.

Вышеперечисленные районы заготавливают около 60% леса [1].

На карте лесов РФ хорошо видны районы с повышенной лесистостью (рисунок 1).

Рисунок 1. Карта лесов РФ.

При заготовке древесины следует выделять три основных группы:

1. Сплошная рубка

Заготовка проходит в спелых перестойных лесных насаждениях (рисунок 2).

Осуществляется, согласно «Лесного кодекса Российской Федерации» где в статье 21 сказано, что  сплошные рубки лесных насаждений в защитных лесах запрещаются, за исключением отдельных случаев в целях обеспечения безопасности граждан и создания необходимых условий для эксплуатации соответствующих объектов.

Рисунок 2. Сплошная рубка.

2. Рубки ухода за лесом

Осуществляются в молодняках, средневозрастных, приспевающих, при уходе за лесами.

Своего рода, это деятельность по удалению деревьев, не отвечающих хозяйственным целям и отрицательно влияющих на рост и состояние лучших и вспомогательных деревьев, а также деятельность по созданию благоприятных условий для роста лучших деревьев главных пород, направленная на формирование высокопродуктивных качественных насаждений и своевременное использование древесины.

В период с 2015-2023 годы рубки ухода в молодняках выполнены на площади более 40 000 га (рисунок 3).

 

Рисунок 3 (а, б). Рубки ухода за лесом.

3. Линейные рубки

Проводят в лесных насаждениях любого возраста, на участках отведенных для строительства каких-либо линейных объектов (рисунок 4).

Рисунок 4. Линейные рубки леса.

4. Санитарная рубка

Убирают перестойные, погибшие и поврежденные лесные насаждения (рисунок 5).

Рисунок 5. Санитарная рубка леса в Московской области.

Заготовку древесины осуществляют предприятия лесного хозяйства, т.е. лесхозы. Наилучшим временем для проведения данных видов работ считается период времени с октября по январь.

Во-первых, прекращается движение соков в стволе дерева; во-вторых, снижается опасность заражения древесины различными вредителями (грибками), в-третьих, снижается вероятность растрескивания древесины.

На лесосеке, специально выделенном участке леса, можно увидеть различную лесозаготовительную технику. Тут и трелевочные трактора, экскаваторы, бульдозеры, харвестеры и форвардеры, сучкорезные машины, валочно-пакетирующие машины, мульчеры, лесовозы и т.д.

В настоящее время существует следующая классификация лесозаготовительных машин:

• по виду движетеля: гусеничные, колесные, шагающие;
• по числу, выполняемых технологических операций –одно- и многооперационные;
• по виду, выполняемых технологических операций: валочные машины, валочно-трелевочные, валочно-пакетирующие, валочно-сучкорезно-раскряжевочные (харвестеры), валочно-сучкорезные и т.д.;
• по принадлежности к группе технологических процессов: машины для хлыстовой заготовки и сортиментной заготовки;
• по ширине обрабатываемой ленты леса: узкозахватные без гидроманипулятора и широкозахватные с гидроманипулятором;
• по направлению зоны обслуживания относительно хода машины: фланговые, фронтальные, полноповоротные.

 Из классификации лесозаготовительных машин видно, что по виду движетеля используются машины различного вида - гусеничные, колесные и шагающие [2].

Рассмотрим какие колесные машины используются при лесозаготовительных работах.

В некоторых зарубежных странах создано большое количество машин, спроектированных на базе колесных тракторов, со специальной ходовой частью и рамой, для проведения лесозаготовительных работ.

Использование данной техники позволяет решить многие технические проблемы при заготовке леса. Заметно повышается производительность труда в данной отрасли. Привлечение к работе высококвалифицированных водителей-операторов, для управления специальной техникой, оснащенной компьютерными технологиями, оправдывает желания и показывает положительные результаты.

Новый колесный харвестер Хайлендер – производительная лесная машина, предназначенная для проведения сплошных и выборочных рубок, обработки деревьев со средним объемом хлыста 0,15-2,00 м³.

По техническим характеристикам - машина быстрая и маневренная. На крутых склонах и при сложных условиях показала себя как высоко проходимая техника. Это объясняется тем, что происходит сочетание крутящего момента и поступательного движения выдвижных задних колес с отдельным приводом на каждое колесо.

Колесный харвестер Хайлендер превосходит гусеничные машины при подъеме, сохраняя мобильность при передвижении (рисунок 6).

                       

Рисунок 6 (а, б). Колесный харвестер Хайлендер.

На базе колёсных шасси многие иностранные компании («Роnsse», «John Deere» и др.) производят харвестеры, форвардеры, валочно-пакетирующие и валочнотрелёвочные машины, трелёвочные тракторы с манипулятором и пачковым захватом, транспортировщики древесных отходов и рубительные машины [3].

За последнее время количество лесосек, где раньше работали хлыстовые гусеничные машины, сместилось в глубину тайги, возникли сложности по доставки лесной техники и поэтому лесозаготовители стали переходить на колесную технику.

Некоторые лесхозы, при проведении лесозаготовительных работ, используют и гусеничную, и колесную технику, т.к. лесозаготовка ведётся как сортиментным, так и хлыстовым методом.

Проходимость машин, при работе на лесосеках – одна из важных задач увеличения производительности труда. Как показывает практика, производительность зависит и от самой местности, его рельефа, способов заготовки, объемов проводимых работ и типа движителя. При хлыстовой заготовке используют тяжелые (40 т) валочно-пакетирующие машины, которые создают ряд трудностей при их транспортировке до места. Зачастую в лесу нет хороших дорог и мостов, поэтому используют колесную технику.

Также при хлыстовом способе требуется три машины, две из которых гусеничных, а одна – колесная. При сортиментном же методе – две машины с колесной формулой.

Каждый лесозаготовитель выбирает специальную технику, для проведения лесозаготовительных работ, ту, которую считает нужной под определенные условия эксплуатации. По статистическим данным приоритет отдается колёсной лесозаготовительной технике.

На российский рынок поставляется больше колесной техники, чем гусеничной. Колесные лесозаготовительные машины проще в эксплуатации, отработав в одном месте они быстро перемещаются в другое.  

Современные лесные комплексы требуют профессионального подхода к лесозаготовительным процессам, простои и издержки просто не допустимы. Понятно, что используемая техника должна быть надёжной и удобной в обслуживании, полностью соответствовать условиям эксплуатации.

Для выполнения работ по заготовке леса используют колесные трелевочные тракторы (скиддеры), созданные на базе сельскохозяйственных тракторов. Это универсальная, мощная и производительная машина, способная эффективно работать в сложных условиях. Оснащение дизельным двигателем и вспомогательным навесным оборудованием позволяет расширить ее функциональные возможности, колесная база дает возможность передвигаться по выделенным для лесозаготовки территориям.

Трелевочные тракторы помогают волоком проводить транспортировку лесозаготовок. В задней части машины находится рама, где размещается платформа с лебедкой для чокерной трелевки леса и гидравлический захват (рисунок 7).

 

Рисунок 7 (а, б). Трелевочные тракторы.

Ходовая часть данного трактора отличается увеличенной опорной площадью, что уменьшает эрозионное воздействие скиддера на лесную подстилку, в тоже время дает возможность преодолевать различные рельефные неровности: рвы, ямы и канавы [4].

Колесные трелевочные тракторы представлены на рынке большим количеством моделей импортного и российского производства. Для каждой из них характерен собственный перечень уникальных характеристик и преимуществ («Caterpillar» - бренд Cat®; ТТ-4, ТДТ-55, МСН-10 и др.).

При лесозаготовительных работах используют современные машины – форвардеры, имеющих колесную формулу 8×8 или 10×8, расчлененную раму, гидроманипулятор с захватом для бревен, поворачивающуюся на 180 или 360⁰ комфортную кабину с креслом оператора и грузовой отсек. Данные машины могут оснащаться дополнительными опциональными устройствами, например, толкателем, лебедкой для работы на крутых склонах, системой пожаротушения и раздвигающимся по ширине или длине грузовым отсеком. При необходимости для улучшения проходимости, в зависимости от типа грунта, комплектуются гусеницами или цепями для колес (рисунок 8)

.

Рисунок 8. Колесный форвардер.

Из форвардера лесоматериалы, в виде круглого леса, перегружаются на лесовозы и транспортируются на определенное место для складирования.

Лесовозы представляют собой специальную технику с улучшенной проходимостью, большим дорожным просветом и системой регулировки давления в колесах. Эти большие полно приводные машины, укладывая бревна на мощный стальной каркас, транспортируют древесину на дальние расстояния на лесоперерабатывающие комбинаты (ЛПК) (рисунок 9).

 

Рисунок 9 (а, б). Лесовозы с прицепами.

В заключении хочется сказать, что представленная выше колесная специальная техника, играет большую роль в процессе лесозаготовительных работ. Благодаря ей заметно упрощается труд всех специалистов, работающих в данной области, улучшается техника безопасности и повышается производительность труда.

Лесоперерабатывающая промышленность не стоит на месте, стремительно развивается и требует появления на рынке еще более совершенных и технологичных моделей специализированных машин с различным видом движетеля.

Список литературы

1. Саханов В.В. Проблемы лесного машиностроения и направления их разрешения / Саханов В.В., Фитчин А.А. Лесопромышленный комплекс: инновации, проблемы и направления развития: материалы Всероссийской научной конференции «Современные машины и оборудование и IT – решения лесопромышленного комплекса: теория и практика», // Воронеж, 17 июня 2021 г.; М-во науки и высшего образования РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2021. – С. 133-139
2. Козьмин С. Ф., Дурманов М. Я., Спиридонов С. В. Машины и оборудование лесного хозяйства и лесной промышленности. Учебное пособие. Издательство: Лань, 2022 г., 184 с.
3. Кондратюк, Д.В. Универсальная машина для заготовки деревьев, хлыстов и сортиментов / Кондратюк Д.В., Люманов P.A. // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - М.: МГУЛ. 2012, №8 (91) – 23-27 с.
4. Котиков В.М., Н. С. Еремеев Н.С., Ерхов А. В. Лесозаготовительные и трелевочные машины, Издательство: Академия, 2004 г., 336 с.