Результат интеллектуальной деятельности: Способ разработки лесосек с низкой несущей способностью грунтов

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве лесосечных работ на лесосеках с низкой несущей способностью грунтов.

В настоящее время в лесах на переувлажненных почвах сосредоточен большой потенциал древесины. При лесосечных работах на этих участках могут быть задействованы различные технологии и использована различная лесозаготовительная техника. В число разнообразных вариантов снижения затрат на транспортные операции при освоении подобных лесосек входят варианты, позволяющие увеличить ширину разрабатываемых пасек на грунтах с низкой несущей способностью, способных обеспечить разовый проход харвестера, но требующих значительных дополнительных затрат на обустройство пасечных волоков для многократных движений форвардера.

В практике лесозаготовительных операций все большая роль отводится использованию систем машин на базе харвестеров и форвардеров. Существуют различные технологии разработки лесосек с использованием этой техники. Среди них способы разработки лесосек по среднепасечной технологии на базе харвестера и форвардера с одним или двумя вспомогательными коридорами (промежуточными волоками) между пасечными волоками для движения по ним харвестера (Технология и машины лесосечных работ: учебник/ В.И. Патякин [и др.]; под ред. В.И. Патякина. - СПб.: СПбГЛТУ, 2012. - 362 с. http://spbftu.ru/wp-content/uploads/2017/04/tlzp_11.pdf (рис.12.14 на стр.310)). Использование данных способов позволяет уменьшить общую длину пасечных волоков на лесосеке. Форвардер, на который приходится основная часть повреждений почв, подроста и оставляемого древостоя, работает лишь на волоках, удаленных друг от друга на расстояние 3-3,5 эффективных вылетов манипулятора (R) при одном вспомогательном коридоре на пасеке и до 4-5 эффективных вылетов манипулятора (R) при двух вспомогательных коридорах на пасеке. При работе харвестера во вспомогательном коридоре, как и на волоке, выполняется весь цикл операций: валка, обрезка сучьев, раскряжевка и пакетирование, однако пакеты сортиментов при этом укладываются на максимальном удалении от машины. Этим обеспечивается доступность пачек, сформированных харвестером при работе во вспомогательном коридоре, для манипулятора форвардера, перемещающегося по волоку. Харвестер укладывает выпиливаемые сортименты в пачки при работе во вспомогательных коридорах на одну сторону таким образом, чтобы они были досягаемы для манипулятора форвардера при его движении по пасечному технологическому волоку.

Однако при использовании данных способов ширина пасек не превышает 4-5 эффективных вылетов манипулятора (R) и вполне может быть увеличена при разработке новых технологических схем, что позволит снизить повреждения форвардером почвы, подроста и оставляемого на лесосеке древостоя.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки лесосек харвестерами и форвардерами на добровольно-выборочных, равномерно-постепенных и длительно-постепенных рубках с заготовкой сортиментов и устройством промежуточных волоков (вспомогательных коридоров) (Технология несплошных рубок и естественного возобновления леса: учеб.-метод. пособие для студентов специальностей 1-75 01 01 «Лесное хозяйство», 1-46 01 01 «Лесоинженерное дело» / Л. Н. Рожков [и др.]. – Минск: БГТУ, 2018. – 180 с.

https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/25984/1/Rozhkov_Tehnologija%20nesploshnyh%20rubok_2018.pdf (рис. 24, стр.81)).

По данному способу, с целью уменьшения степени воздействия лесозаготовительных машин на лесную среду, повреждения древостоя, оставляемого на доращивание, сокращения площади технологической сети на лесосеке, предусматривается устройство промежуточных волоков (вспомогательных коридоров) для работы харвестера. Ширина пасек может составлять до 40-50 м. Харвестер, перемещаясь по промежуточным волокам (вспомогательным коридорам), спиливает деревья и валит их в направлении ближайшего пасечного волока перпендикулярно к нему. При этом промежуточный волок (вспомогательный коридор) испытывает только однократное воздействие харвестера. Далее харвестер переезжает на пасечный волок, на котором выполняет валку деревьев, обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов и дополнительно обрабатывает деревья, заготовленные с промежуточного волока (вспомогательного коридора). Для этого дерево за вершину подтаскивается в зону обработки, выполняется его перехват за комель, последующая очистка от сучьев и раскряжевка на сортименты. Выпиленные сортименты укладываются справа и слева по краям волока, а порубочные остатки – на волок. После того как харвестер перемещается на другую пасеку с соблюдением зоны безопасности, свою работу начинает форвардер.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что данный способ так же, как и предыдущие описанные способы не дает возможности сделать ширину пасек более 4 эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера, следовательно, возможно создание нового способа, позволяющего еще более снизить повреждаемость почвенного покрова на лесосеке форвардером.

Техническим результатом является снижение затрат на укрепление трелевочных волоков в условиях слабой несущей способности грунтов путем сокращения числа волоков на лесосеке.

Технический результат достигается тем, что пасека разделяется на пять частей таким образом, что на пасеке с каждой стороны от пасечного волока расположено по два промежуточных волока для движения харвестера. Ширина пасеки составляет десять эффективных вылетов манипулятора харвестера. При движении харвестера по удаленным от пасечного волока промежуточным волокам разрабатываемой пасеки предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев и укладка полученных хлыстов в направлении пасечного волока разрабатываемой пасеки перпендикулярно к нему, комлевой частью в сторону пасечного волока. При движении харвестера по примыкающим к пасечному волоку промежуточным волокам предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка, а также раскряжевка хлыстов, заготовленных при движении харвестера по промежуточным волокам, удаленным от пасечного волока, с укладкой полученных сортиментов в направлении пасечного волока разрабатываемой пасеки перпендикулярно к нему таким образом, чтобы они оказались в зоне доступной для работы форвардера при его движении по пасечному волоку. А при движении харвестера по пасечному волоку предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка и укладка сортиментов вблизи пасечного волока с последующим сбором и трелевкой по нему сортиментов форвардером без движения форвардера по промежуточным волокам.

Схема разработки одной пасеки на лесосеке представлена на фиг.1.

Способ предусматривает разделение лесосеки на пасеки, прокладку укрепленного пасечного волока 1 по середине пасеки для движения форвардера 2 и харвестера 3 в процессе освоения лесосеки. Пасека разделяется на пять частей таким образом, что на пасеке с каждой стороны от пасечного волока расположено по два промежуточных волока для движения харвестера. Ширина пасеки достигает десяти эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера.

В процессе разработки лесосеки при движении харвестера по удаленным от пасечного волока промежуточным волокам 4 осуществляется спиливание деревьев 5, очистка их от сучьев и укладка полученных хлыстов 6 в направлении ближайшего пасечного волока перпендикулярно к нему. При этом комлевые части хлыстов располагаются вблизи примыкающих к пасечному волоку промежуточных волоков 7.

При движении харвестера по примыкающим к пасечному волоку промежуточным волокам осуществляется спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка. Также дополнительно обрабатываются лежащие на земле хлысты, заготовленные при движении харвестера по промежуточному волоку 4, удаленному от пасечного волока. Укладка сортиментов 8 осуществляется в направлении ближайшего пасечного волока пасеки перпендикулярно к нему таким образом, чтобы они оказались в зоне доступной для работы форвардера при его движении по пасечному волоку.

При движении харвестера по пасечному волоку осуществляется спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка и укладка сортиментов вблизи пасечного волока.

После того как харвестер перемещается на другую пасеку с соблюдением зоны безопасности, свою работу начинает форвардер. Движение форвардера осуществляется лишь по заранее укрепленным пасечным волокам без заездов на промежуточные волоки. Для укрепления пасечных волоков лесосек с низкой несущей способностью грунтов для движения форвардера могут быть использованы любые известные в настоящее время технические средства, такие как маты из древесных плит, резиновые маты, переносные мосты, маты из вулканизированной резины и т.п.

Таким образом, по предложенному способу разработки лесосеки, форвардер, на который приходится основная часть повреждений почв, работает лишь на волоках, удаленных друг от друга на расстояние десяти эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера, что способствует снижению затрат на осуществление транспортных операций на лесосеках с низкой несущей способностью грунтов, способных обеспечить разовый проход харвестера, но требующих значительных дополнительных затрат на обустройство пасечных волоков для многократных движений форвардера.