Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОКРЫТИЯ УСОВ НА УЧАСТКАХ С НИЗКОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ГРУНТОВ

Область применения изобретения - лесозаготовительные работы, в частности строительство временных лесовозных дорог (усов) с покрытием из древесных отходов.

В настоящее время для устройства временных лесовозных дорог на участках с низкой несущей способностью грунтов используется несколько методов.

1. В местности, где имеется достаточное количество дорожно-строительных материалов (прежде всего гравийных) и подвозка гравийных материалов экономически выгодна, после очистки дорожной полосы от растительности и срезания пней заподлицо с землей в дорожную одежду уса укладывается гравийная смесь необходимой толщины, которая после уплотнения служит достаточно надежным покрытием [1].

Недостатком этого метода строительства временных дорог является то, что при отсутствии в достаточной близости от трассы временной лесовозной дороги месторождений гравийных материалов, устройство такого покрытия (из гравийных материалов) требует больших затрат на их транспортировку и в конечном итоге ведет к повышению стоимости дороги до экономически недопустимых пределов.

2. При отсутствии в пределах экономической доступности гравийных материалов в качестве дорожной одежды усов может применяться сплошной настил или лежневое покрытие из дровяной древесины, инвентарных сборно-разборных плит или колесопроводов [1]. Следует отметить, что устройство усов с лежневым и инвентарным сборно-разборным покрытием требует больших затрат. Чтобы уменьшить протяженность усов с таким покрытием лесозаготовительные предприятия вынуждены увеличивать расстояние трелевки, в результате чего уменьшается производительность лесозаготовительных машин, особенно лесотранспортных (трелевочных тракторов с тросочокерным оборудованием, тракторов с манипулятором, валочно-трелевочных машин, форвардеров, скиддеров).

3. Для уменьшения затрат на строительство усов с низкой несущей способностью грунтов был предложен метод строительства усов с покрытием из древесных отходов. Этот метод нашел применение после того, как в большинстве предприятий в 80-ые г. 20 века была полностью машинизирована обрезка сучьев.

Устройство покрытия производится следующим образом. После валки, трелевки деревьев на погрузочной площадке производится обрезка сучьев машинами ЛП-30, ЛП-33. Сучья и вершинки остаются на погрузочной площадке в концентрированном виде, после этого машинами ЛП-23 или ЛТ-168 древесные отходы транспортируются к трассе уса, где укладываются в покрытие и уплотняются при проходе трелевочных тракторов.

Недостатком этого метода является то, что транспортировка древесных отходов и укладка их в покрытие временных лесовозных дорог (усов) требует больших трудозатрат и затрат времени работы машин ЛП-23, ЛТ-168 или других машин аналогичного назначения, так как плотность древесных отходов мала (0,2-0,25 т/м³). Это снижает эффективность данного метода создания покрытия временных лесовозных дорог (усов) и ведет к существенному увеличению стоимости устройства покрытия.

4. Второй вариант - устройство покрытия усов из древесных отходов с использованием на обрезке сучьев машин ЛП-30Б и ЛП-33 заключается в следующем. Трактора с тросочокерной оснасткой и трактора с манипуляторами трелюют деревья к трассе уса за вершины; деревья укладываются вершинной частью к усу. Сучкорезная машина, двигаясь по трассе уса, протаскивает деревья, при этом сучья укладываются в покрытие уса, а хлысты штабелюют с другой стороны дороги комлями к усу. В процессе работы сучкорезные машины уплотняют сучья. Вывозка осуществляется автопоездами с манипуляторами. После погрузки и вывозки хлыстов на освободившееся место укладываются деревья, стрелеванные с другой стороны дороги. Сучкорезная машина вновь протаскивает деревья, укладывая хлысты на противоположную сторону, а сучья и вершины в покрытие уса [2]. При работе по данной технологии имеются ограничения. Трелевка осуществляется только вершинами вперед, что исключает применение на трелевке пачкоподборщиков (скидеров) и валочно-трелевочных машин. Кроме того, при работе на трассе уса, в сравнении с работой на погрузочной площадке, резко снижается производительность сучкорезных машин.

Технический результат предлагаемого способа создания покрытия усов с низкой несущей способностью грунтов - повышение производительности и снижения стоимости строительства временных дорог (усов) на участках с низкой несущей способностью грунтов.

Достигается это тем, что поваленные с помощью валочно-трелевочно-процессорной машины (ВТПМ) деревья трелюют к трассе уса, укладывая их комлями к трассе уса, затем ВТПМ производит обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты, которые укладываются с противоположной стороны уса, а сучья и вершинки деревьев укладываются на трассу уса, далее с помощью форвардера производят сортировку и штабелевку сортиментов, причем форвардер, передвигаясь по уложенным древесным отходам, уплотняет их, а после окончания трелевки деревьев, их раскряжевки и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса повторяют все операции, производимые ВПТМ и форвардером, с противоположной стороны уса.

Технология работы показана на фиг.1, где 1 - ВТПМ, 2 - стрелеванные к трассе уса деревья, 3 - сортименты, 4 - покрытие усов из древесных отходов, 5 - форвардер; 6 - автопоезд-сортиментовоз.

Наиболее рационально для создания покрытия усов из древесных отходов использовать валочно-трелевочно-процессорную машину (ВТПМ) [3], снабженную харвестерной головкой, манипулятором и зажимным коником. ВТПМ 1 валит деревья 2 и трелюет их к трассе уса или магистрального волока, укладывая их комлями к дороге. После этого, передвигаясь по трассе уса, ВТПМ 1 производит обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты 3, при этом сучья и вершинки деревьев - древесные отходы 4 укладываются на трассу уса, а сортименты 3 укладывают на противоположной стороне дороги.

После этого форвардер 5 сортирует и штабелюет сортименты 3, передвигаясь по трассе уса по древесным отходам 4, уплотняя их. После окончания трелевки деревьев, раскряжевки их и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса, такая же работа производится с противоположной стороны уса. Данная технология обеспечивает создание покрытия уса из древесных отходов 4, обеспечивающее проезд автопоездов-сортиментовозов 6 с грузом, а также уменьшение среднего расстояния трелевки.

В предложенном способе древесные отходы доставляются к трассе уса в процессе основной работы ВТПМ и укладываются в покрытие ею же. В предложенном способе устройства покрытия с использованием ВТПМ повышается производительность по циклу работ валка деревьев - сортировка и штабелевка сортиментов, а также на укладке древесных отходов в покрытие уса.

Проведенные в ПетрГУ расчеты показывают, что при работе в сопоставимых условиях производительность на чел.-день по комплексу работ валка деревьев - штабелевка сортиментов на лесосеке, в сравнении с наиболее производительным в настоящее время комплексом машин в составе харвестера и форвардера, выполняющих тот же цикл работ, возрастает в 1,25-1,3 раза. Например, производительность по этому циклу работ валка деревьев - сортировка и штабелевка сортиментов комплексом машин в составе харвестера и форвардера при характерных для Карелии условиях (средний объем хлыста 0,25-0,3 м³, запас на га 140-170 м³) составляет 47-49 м³, а производительность на чел.-день при использовании ВТПМ и форвардера 55-57 м³. При использовании других комплексов машин, производительность на чел.-день еще ниже.

Список использованной литературы

1. Автомобильные лесовозные дороги: справочник./Л.С.Матвеенко. - М.: Лесная промышленность, 1982. - 264 с.

2. Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Галактионов О.Н. Техническое оснащение современных лесозаготовок. - СПб.: ПРОФИ-ИНФОРМ, 2005. - 344 с.

3. Патент РФ на полезную модель «Валочно-трелевочно-процессорная машина» №94111, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 10 мая 2010 г.