Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЛЕСОСЕК

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве лесосечных работ.

Использование узкозахватных лесосечных машин, например ЛП-17, ЛП-49, позволяет машинизировать трудоемкие операции лесозаготовительного производства, но не обеспечивает сохранения необходимого для естественного лесовозобновления подроста. В последние годы повысились требования сертификационных органов и органов лесного хозяйства к разработанным лесосекам с точки зрения количества сохраняемого подроста на единице площади. Кроме того, при разработке лесосек узкозахватными машинами велик путь, проходимый машиной в расчете на единицу площади лесосеки, а соответственно, и поврежденная движителями (гусеницами) площадь поверхностного покрова. С точки зрения сохранения подроста и уменьшения площади повреждения поверхностного покрова лесосеки наиболее целесообразно использовать широкозахватные валочно-пакетирующие машины (ВПМ), например ЛП-19, МЛ-119, Timberjack 850 и др. Количество сохраняемого подроста зависит от способа разработки лесосек. Поэтому вопросы, связанные с совершенствованием способов разработки лесосек, являются актуальными.

Известны способы разработки лесосек, включающие валку и укладку деревьев в пачки на землю комлями в сторону лесопогрузочных пунктов, выполняемые ВПМ, причем пачки деревьев укладывают на след машины, поштучный захват и трелевку пачек на лесопогрузочный пункт (Кругов B.C., Барман М.А., Ермольев В.П. и др. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19. М., Лесная промышленность, 1982, рис.103). Из известных способов это наиболее целесообразные с точки зрения сохранения подроста. Однако эти способы неэффективны. Во-первых, с точки зрения использования машин. Объем пачки деревьев, формируемых ВПМ при движении к усу лесовозной дороги, определяется из выражения

Q=2*R(R-г)*q/10000,

где Q - объем пачки деревьев, формируемых ВПМ, м³;

R, г - максимальный и минимальный вылет манипулятора ВПМ, м;

q - запас леса на гектаре, м³/га.

При разработке лесосек ВПМ ЛП-19 при q = 200 м³/га

Q=2*8*(8-3,5)*200/10000=1,44 м³.

Отсюда видно, что объем пачек деревьев, формируемых ВПМ при относительно большом запасе леса на гектаре (для условий Северо-Западной части России), составляет около 1,5 м³. При трелевке пачек деревьев такого объема низка эффективность работы тракторов, используемых на лесозаготовительных предприятиях России, так как недостаточна их загрузка. Из формулы видно, что объем Q зависит от q. Объем меняется в широких пределах, и поэтому невозможно обеспечить номинальную загрузку трелевочного трактора, если он трелюет пачки деревьев, сформированные ВПМ, поштучно. Кроме того, по способу (рис.103в) ВПМ совершает холостые ходы. Во-вторых, с точки зрения объема строительства лесовозных усов и лесопогрузочных пунктов (там же, рис.103а, б), ВПМ движется челночным способом, то есть без холостых ходов. На смежных лентах комли деревьев располагаются в разные стороны, и поэтому при равных размерах лесосек (по сравнению с рис. 103в) требуется вдвое большая протяженность усов лесовозных дорог и лесопогрузочных пунктов. Хотя указанные способы давно известны, но из-за вышеуказанных причин практического применения они не получили.

Известен также способ разработки лесосек (А.с. №1303083, кл. A01G 23/08, 1987), при котором укладка деревьев ВПМ производится под углом к разрабатываемым лентам леса. При этом обеспечивается более эффективное использование ВПМ, так как разработка лесосеки производится при движении ВПМ челночным способом (без холостых ходов). Комли деревьев располагаются в одну сторону, то есть в этом случае трудозатраты на строительство усов и лесопогрузочных пунктов минимальные. Формирование деревьев в полногрузные для трелевки пачки производится при движении трелевочного трактора под углом к разработанным лентам леса. Полногрузные для трелевки пачки набираются из нескольких пачек, сформированных ВПМ. В этом случае объем трелюемой пачки соответствует номинальной рейсовой нагрузке на трелевочный трактор и достигается наибольшая эффективность его использования. Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков и отличий. Во-первых, трелевочный трактор при формировании пачки деревьев перемещается не по следу ВПМ, за счет чего увеличивается площадь почвенного покрова, повреждаемая движителями (гусеницами) лесосечных машин. Во-вторых, во время формирования деревьев в пачки и при перемещении крон пачек деревьев на след трелевочного трактора уничтожается практически весь жизнеспособный подрост.

Наиболее близким с предлагаемому является способ разработки лесосек, включающий валку и укладку срезанных деревьев в пачки на землю комлями в сторону лесопогрузочного пункта, выполняемые валочно-пакетирующей машиной, причем пачки деревьев укладывают под углом к разрабатываемым лентам леса; формирование для трелевки пачек деревьев из нескольких пачек, сформированных валочно-пакетирующей машиной, с подъемом деревьев, перемещением их над поверхностью земли и укладкой кроны на след валочно-пакетирующей машины; трелевку пачек деревьев, выполняемые при движении трелевочного трактора по следу валочно-пакетирующей машины (заявка на изобретение №2012155293/13(087637) от 19.12.2012, заявитель САФУ, RU). При этом способе разработки лесосек в процессе формирования полногрузных для трелевки пачек деревья полностью приподнимают над поверхностью земли. Поскольку деревья имеют большой вес, то и грузоподъемное оборудование (гидроманипулятор) должно иметь высокую грузоподъемность, а соответственно, большую общую массу трелевочного трактора и низкую рейсовую нагрузку и производительность трелевочных тракторов. Таким образом, при разработке лесосек по известному способу трелевочные тракторы имеют тяжелое грузоподъемное технологическое оборудование, что приводит к увеличению общей массы трелевочных тракторов, снижению полезной нагрузки на рейс и производительности труда на трелевке.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является возможность использования на трелевочных тракторах гидроманипуляторов, имеющих меньшую грузоподъемностью, а соответственно, меньшую общую массу трелевочного трактора, большую рейсовую (полезную) нагрузку и производительность трелевочных тракторов.

Это достигается тем, что в заявляемом способе разработки лесосек, включающем валку и укладку срезанных деревьев в пачки на землю комлями в сторону лесопогрузочного пункта, выполняемые валочно-пакетирующей машиной, причем пачки деревьев укладывают под углом к разрабатываемым лентам леса; формирование для трелевки пачек деревьев из нескольких пачек, сформированных валочно-пакетирующей машиной, с подъемом деревьев, перемещением их над поверхностью земли и укладкой кроны на след валочно-пакетирующей машины; трелевку пачек деревьев, выполняемую при движении трелевочного трактора по следу валочно-пакетирующей машины; при формировании для трелевки пачек деревьев сначала приподнимают вершинную часть деревьев и перемещением над поверхностью земли укладывают на след валочно-пакетирующей машины, а затем комлевую часть деревьев приподнимают и укладывают в формировочное устройство трелевочного трактора.

Перечисленная совокупность существенных отличительных признаков позволяет использовать на трелевочных тракторах погрузочное оборудование меньшей грузоподъемности. В данном случае при формировании полногрузных для трелевки пачек деревья поднимают не полностью, а по частям: сначала вершинную часть, а затем - комлевую. Поскольку погрузочное оборудование имеет меньшую грузоподъемность, то оно легче, за счет чего снижается общий вес трелевочного трактора, увеличивается полезная (рейсовая) нагрузка на трактор и производительность труда на трелевке.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена технологическая схема разработки лесосек; на фиг.2 - схема расположения пачек деревьев на разработанной ленте леса.

Разработка лесосеки осуществляется следующим образом. Сначала производится подготовка лесосеки для ее разработки (для выполнения основных работ). В состав подготовительных работ при машинной заготовке леса входят: разработка зоны безопасности 1, устройство лесопогрузочных пунктов 2, которые примыкают к усу лесовозной дороги 3, разбивка лесосеки на участки 4. При разработке лесосеки валка и укладка деревьев на землю производится ВПМ кругового действия 5, которая движется челночным способом (без холостых ходов). При движении ВПМ от уса лесовозной дороги пачки деревьев 6 укладываются впереди ее, а при движении к усу - сзади. Закончив разработку одного участка 4, ВПМ перемещают на другой участок лесосеки. Трелевочным трактором манипуляторного типа 7 производятся формирование полногрузных для трелевки пачек и их трелевка на лесопогрузочный пункт 2. Во время формирования пачек деревьев трелевочный трактор перемещается по следу 8 ВПМ. Деревья (одно или несколько) манипулятором захватывают за вершинную часть, приподнимают, переносят над поверхностью земли и укладывают на след 8 ВПМ. Затем манипулятором укладывают комли этих деревьев в формировочное устройство. Цикл укладки очередного дерева или нескольких деревьев повторяется. По мере формирования пачки деревьев производится трелевка на лесопогрузочный пункт 2.