Технология лесосечных работ, включающая заготовку, сбор, транспортировку, погрузку и разгрузку лесосечных отходов, в определенной мере отличается от существующей технологии заготовки стволовой древесины.
Авторами разработаны технологические схемы с учетом сбора и транспортировки лесосечных отходов, в которых предусмотрена максимальная механизация работ и вовлечение в сферу производства дополнительных ресурсов древесного сырья.
При этом приняты во внимание следующие основные факторы:
- уклон лесосеки, рельеф местности;
- объем доступных ресурсов лесосечных отходов;
- способ разработки лесосеки (сплошная, постепенная, выборочная);
- период проведения лесосечных работ (зима, лето);
- принятый на трелевке механизм;
- расстояние трелевки;
- расстояние вывозки;
- место переработки лесосечных отходов.
Исходя из места переработки лесосечных отходов, в лесокомбинатах используют три основных процесса: отделение на лесосеках от сучьев и ветвей технической зелени и транспортировка ее в цех переработки на хвойно-витаминную муку; отделение на верхнем складе от сучьев технической зелени и переработка ее в хвойно-витаминную муку, измельчение древесной части на технологическую щепу; вывозка лесосечных отходов на промышленную площадку перерабатывающего предприятия.
Наиболее распространенными являются второй и третий процессы.
В горных условиях Карпат наиболее трудоемкая операция лесосечных работ — первичная транспортировка. Поэтому на основании принятых средств первичного транспорта разрабатывают весь технологический процесс лесосечных работ как для стволовой древесины, так и для лесосечных отходов. Чтобы улучшить транспортабельность лесосечных отходов и максимально механизировать работы по транспортировке, погрузке, мы рекомендуем применять вспомогательные приспособления. Это, в частности, специальные чокера, сменные многооборотные стропы, тросовые контейнеры, тракторные полозья, волокуши и другие, позволяющие внедрить систему единого пакета лесосечных отходов: лесосека — пункт переработки.
В настоящее время первичный транспорт леса и лесосечных отходов осуществляют с помощью тракторов, канатных установок и гужевого транспорта. Наиболее распространены трелевочные трактора.
Поэтому далее мы рассмотрим способы трелевки лесосечных отходов с применением различных вспомогательных приспособлений.
Трелевка лесосечных отходов тракторами. На трелевке леса и лесосечных отходов применяют трактора различных марок и вспомогательные приспособления. Рассмотрим некоторые способы трелевки лесосечных отходов.
В качестве вспомогательных приспособлений при трелевке лесосечных отходов тракторами ТДТ-55 используют деревянные полозья, состоящие из двух бревен длиной по 7 м каждое и диаметром 18 см, деревянной двухопорной балки, креплений бревен с балкой и канатно-цепной увязки, которая, в свою очередь, имеет растяжки, цепь, канат и крюк.
Трелевка лесосечных отходов трактором на полозьях производится следующим образом: лесосечные отходы укладывают на полозья, перемещаемые по мере необходимости по лесосеке. После полной загрузки полозьев лесосечными отходами на них укладывают канат, конец которого протаскивают через опорную балку к тракторной лебедке, затягивают его и с помощью крюка цепляют за звено цепи. Затем рабочим канатом тракторной лебедки передние концы полозьев поднимают на щит трактора и транспортируют на верхний склад, где пачку лесосечных отходов погружают на лесовозный транспорт и вывозят на пункт переработки.
При трелевке лесосечных отходов трактором ТДТ-55 с применением тягового каната-лебедки параллельно трелевочному волоку укладывают два бревна длиной по 6 м и толщиной 10 см. Между бревнами помещают отрезок проволоки длиной 8 м и диаметром 3 мм. По всей длине бревен укладывают лесосечные отходы высотой до 2 м. Затем подгоняют трелевочный трактор и опускают на землю погрузочный щит. С лебедки разматывают тяговый канат, соединяя его крюк с концом проволоки. С помощью проволоки канат протаскивают под штабелем лесосечных отходов и накладывают крюк на канат, образуя при этом петлю. При наматывании каната на барабан лебедки лесосечные отходы уплотняются на погрузочный щит трактора и трелюются на пункт отгрузки.
Недостатки данного способа трелевки состоят в сложности и трудоемкости выполнения операций, связанных с разборкой уплотненных лесосечных отходов и погрузкой их на автомобильный транспорт. Поэтому указанный способ можно применять при транспортировке лесосечных отходов трактором непосредственно на пункт переработки. Производительность трактора за смену при расстоянии трелевки 1000 м составляет 46 скл. м3, выработка на 1 чел.-день — 12 скл. м3.
Трелевка лесосечных отходов трактором ТДТ-55 с применением вспомогательного чокера производится следующим образом: чокер изготавливают из каната диаметром 12,5 мм, длиной 12 м. На одном конце каната имеется петля, а на втором — крюк. Чокер укладывают на лесосеки в местах концентрации лесосечных отходов. Перпендикулярно оси чокера вразбежку укладывают 12…15 скл. м3 лесосечных отходов. Затем подъезжает трелевочный трактор, к тяговому крюку которого прикрепляется чокер. С барабана лебедки разматывают канат и подводят по верху штабеля лесосечных отходов к свободному концу чокера для соединения. После этого трактор передвигается вперед и вытаскивает из-под штабеля вспомогательный чокер, при этом тяговый канат протаскивается под штабелем лесосечных отходов, а вспомогательный чокер отцепляется. За счет зацепки крюка за канат трактора образуется петля. При наматывании каната на барабан лебедки лесосечные отходы уплотняются, перемещаются на щит трактора и трелюются на погрузочный пункт. Производительность трактора за смену при расстоянии трелевки 1000 м составляет 52 скл. м3, а выработка на 1 чел.-день — 13 скл. м3.
При трелевке лесосечных отходов тракторами в качестве вспомогательных приспособлений используют также чокеры, изготовленные из каната диаметром 13,5 мм, длиной 8 м, в которых один конец снабжен крюком, а второй — петлей. Работы выполняют следующим образом: чокеры доставляют на лесосеку и укладывают в местах, где производится обрубка сучьев с поваленных деревьев. На чокер укладывают лесосечные отходы в штабель высотой 1,5 м. К штабелю подъезжает трелевочный трактор и опускает на землю погрузочный щит. Канат с барабана лебедки разматывают, пропуская через петлю чокера по верху лесосечных отходов, и крепят к крюку чокера.
При наматывании каната на барабан лесосечные отходы уплотняются, загружаются на щит трактора и трелюются на погрузочный пункт. Производительность трактора за смену при расстоянии трелевки 1000 м составляет 48 скл. м3, а выработка на 1 чел.-день — 12 скл. м3.
В случае трелевки лесосечных отходов трактором ТДТ-55 с использованием многооборотных стропов последние изготовляют из каната длиной 4 м, диаметром 12,5 мм и цепи длиной 1 м. Канат с цепью соединяется кольцом, в которое вмонтировано еще одно кольцо, предназначенное для прицепки и отцепки пакета лесосечных отходов при погрузочно-разгрузочных работах. По концам каната и цепи имеются кольца, в которые вмонтированы специальные крюки с серьгами.
Процесс формирования и трелевки лесосечных отходов. Для этого стропы доставляют на лесосеку и укладывают в местах концентрации лесосечных отходов таким образом, чтобы цепь находилась в верхней части склона лесосеки.
В местах расположения колец забивают деревянные колышки для ограничения длины стропа. На всю его длину вразбежку укладываются лесосечные отходы высотой 1,5 м, после чего производится формирование пачки. Трелевочный трактор задним ходом подъезжает к штабелю лесосечных отходов и опускает на землю погрузочный щит. С барабана лебедки разматывается канат, пропускается через металлическое кольцо по верху лесосечных отходов и крепится крюком за следующее кольцо. При наматывании кольца на барабан лебедки производится уплотнение лесосечных отходов и сближение крюков до тех пор, пока они не соединятся со звеном или серьгой другого крюка. В результате формируется пачка лесосечных отходов объемом до 18 скл. м3, после чего отсоединяется канат лебедки от строп и прицепляется на погрузочное кольцо. Пачка лесосечных отходов погружается на щит трактора и трелюется на погрузочный пункт.
При накоплении на погрузочной площадке пакетов лесосечных отходов их механизированным способом погружают на автомобильный транспорт и вывозят на промышленную площадку для переработки. Разгрузка пакетов производится механизированным способом, затем стропы освобождают от лесосечных отходов и направляют на лесосеку для повторного использования.
К положительным факторам трелевки лесосечных отходов с использованием многооборотных стропов относится возможность механизировать погрузочно-разгрузочные работы. Производительность трактора за смену при расстоянии трелевки 1000 м составляет 60 скл. м3, а выработка на 1 чел.-день — 15 скл. м3.
Тракторную трелевку лесосечных отходов вместе с хлыстами выполняют в такой последовательности. Лесосечные отходы собирают на лесосеке, где формируют воз хлыстов, обеспечивающий рейсовую нагрузку трактора. На воз хлыстов укладывают чокер длиной 6,5 м, на который загружают лесосечные отходы. Тяговым канатом лебедки лесосечные отходы уплотняются и чокеруются. Зачокерованные хлысты и пачку лесосечных отходов трелюют на погрузочный пункт. Установлено, что при таком способе трелевки исключается дополнительное передвижение трактора по лесосеке, лучше сохраняется техническая зелень. К недостаткам трелевки лесосечных отходов вместе с хлыстами следует отнести сложность и трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ и дополнительный простой трактора.
Производительность трактора за смену при расстоянии трелевки 1000 м составляет 36 скл. м3, а выработка на 1 чел.-день — 9 скл. м3.
За последнее десятилетие в лесной промышленности на трелевочных, транспортных и погрузочных работах все шире используют колесные трактора. Благодаря высокой скорости, производительность колесных тракторов по сравнению с гусеничными значительно выше и особенно резко возрастает при больших расстояниях трелевки.
В СССР также создают быстроходные и универсальные колесные тракторы для трелевки и транспортировки древесины: Т-127, КТЦ, К-7, ЛТ-157; переоборудованные Т-40, Т-25 и др.
За рубежом большинство создаваемых в настоящее время специализированных трелевочных машин — колесные конструкции.
Высокоскоростные колесные тракторы на пневматических шинах позволяют увеличить производительность, сохранить подрост и уменьшить эрозию почвы при трелевке. Они проще по устройству, менее металлоемки, дешевле в изготовлении, удобнее в ремонте и требуют меньших эксплуатационных затрат, чем гусеничные. Ходовая часть колесных тракторов составляет не более 20% общей массы трактора. Их широко применяют в тех случаях, когда использование значительно сокращает затраты на 1 м3 заготовленной древесины за счет увеличения производительности труда, а также обеспечивает сохранность окружающей среды.
Спуск лесосечных отходов подвесными канатно-трелевочными установками. Сбор, формирование в пачки и спуск лесосечных отходов с лесосеки канатно-подвесными установками ЛЛ-26 производится с применением чокеров и многооборотных стропов.
Спуск лесосечных отходов с использованием чокера осуществляют следующим образом. При помощи каретки чокер длиной 12 м и диаметром каната 12,5 мм подается на лесосеку и укладывается перпендикулярно несущему канату в месте сбора отходов. На половину длины чокера вразбежку укладывают лесосечные отходы штабелем высотой 1,5 м. Затем конец чокера, снабженный крюком, заносят по верху штабеля лесосечных отходов и надевают на собственный канат, образуя при этом петлю. К месту расположения штабеля лесосечных отходов подают каретку, выбирают канат с крюком, на который надевают петлю чокера. При наматывании каната на барабан лебедки отходы уплотняются, подтягиваются к несущему канату и спускаются к подножию горы. Затем пачка опускается на землю, а крюк снимается с чокера. При подъеме каната чокер освобождается от лесосечных отходов и направляется на лесосеку. В дальнейшем погрузочно-разгрузочные работы с лесосечными отходами выполняют в основном вручную. Производительность установки за смену 47 скл. м3, выработка на 1 чел.-день — 9,2 скл. м3.
Спуск лесосечных отходов лебедкой с помощью многооборотных стропов производят следующим образом. Стропы и вспомогательные чокера канатной установкой подаются на лесосеку к месту сбора лесосечных отходов. Вспомогательный чокер диаметром 12,5 мм, длиной 7 м, концы которого оканчиваются петлями, применяют при формировании пачек.
После укладки на стропы лесосечных отходов высотой 1,5 м по верху их через кольцо стропа пропускают вспомогательный чокер и соединяют с крюком, находящимся на другом конце. Затем против штабеля лесосечных отходов размещают грузовую каретку, выбирают канат с крюком и надевают на него петлю вспомогательного чокера. При наматывании каната на барабан лебедки лесосечные отходы уплотняются, вспомогательный чокер вытаскивается, сближая при этом крюки и цепь. Затем крюк стропы надевают на одно из звеньев цепи, вспомогательный чокер отсоединяют, и пачку лесосечных отходов цепляют к каретке. Пачка лесосечных отходов спускается к подножию лесосеки, затем с помощью лебедки или крана грузят на подвижной состав и отправляют на пункт переработки, где стропы расцепляют, вытаскивают и направляют на лесосеку для повторного использования. Производительность установки за смену 58 скл. м3, а выработка на 1 чел.-день — 12 скл. м3.
Трелевка лесосечных отходов гужевым транспортом. Применяется в основном при малых запасах лесосечных отходов и проведении постепенных и выборочных рубок, когда механизированный способ трелевки не рекомендуется, так как он экономически нецелесообразен. Трелевку лесосечных отходов гужевым транспортом производят на колесных повозках, передках, подсанках, пенах и волокушах. Наиболее распространена трелевка лесосечных отходов на повозках. В этом случае тросовый контейнер расстилают на повозке и на него погружают лесосечные отходы. Для их уплотнения при формировании пакета используют ручную рычажно-цепную лебедку. Усилие на крюке лебедки составляет 1500 кг, масса ее 8,5 кг, время формирования пачки 3 мин. Работа лебедкой заключается в том, что крюки лебедки цепляют к тросовому контейнеру, при возвратно-поступательном движении рычага лебедки звездочка поворачивается и постепенно выбирает цепь. В результате сближаются неподвижный и подвижный крюки лебедки, а вместе с ними и концы тросового контейнера.
При совмещении крюков и цепи контейнера их соединяют между собой, и лебедку убирают. Пачку лесосечных отходов цепью крепят к передку повозки и трелюют на погрузочный пункт. Затем ее разгружают с повозки, и в дальнейшем погрузочно-разгрузочные и транспортные работы выполняют механизированным способом. На пункте переработки контейнер освобождают от лесосечных отходов и направляют на лесосеку для повторного использования. При гужевой трелевке лесосечных отходов применяют также способ, заключающийся в том, что сучья собирают и увязывают в пучки массой до 40 кг. На передок телеги загружают шесть-восемь пакетов, укрепляют их цепью и трелюют на погрузочный пункт. Нагрузка на рейс при одинаковой упряжке составляет до 2 скл. м3, выработка на 1 чел.-день при трелевке на расстояние 1000 м 5,5 скл. м3.