1 стр. из 1

Значительно возросший за последнее время во всем мире парк лесозаготовительных машин отличается большим разнообразием типов и моделей. Различие технологий лесозаготовок и изменение требований к технике заставляют разработчиков и изготовителей постоянно заниматься совершенствованием лесотехнологического оборудования и лесозаготовивительных машин в целом. На основании статистических данных и опыта эксплуатации в этой статье даны рекомендации по оптимальному выбору машин харвестерного типа в зависимости от диаметра обрабатывемых деревьев.

Проблема выбора лесотехнологического оборудования и базовых лесозаготовительных машин возникает при комплектовании комплексов машин для конкретных природно-производственных условий лесозаготовок или при оценке конкурентоспособности подготавливаемой к производству новой техники. Главными факторами, по которым выбирается лесозаготовительная техника, здесь выступают: характеристика лесонасаждений по крупномерности древостоя и грунтовые условия, а также метод заготовки древесины.

Опыт зарубежного лесного машиностроения показывает, что инофирмы широко используют принцип модульного построения техники. Благодаря этому они получают возможность создавать параметрические ряды лесотехнологического оборудования и машин по геометрическим и массо-мощностным параметрам различных потребительских качеств и функциональных возможностей. Каждый потребитель может выбрать из параметрического ряда такой размер оборудования и машины, который обеспечивает при эксплуатации минимальные энергетические, материальные и трудовые затраты.

Изготовитель лесозаготовительной техники стремится привлечь потребителя перспективой дальнейшего совершенствования поставляемого оборудования и машин, повышения их возможностей и эффективности путем перевода на модули с более высокими технико-экономическими показателями.

Потребность в анализе параметров лесотехнологического оборудования и базовых машин возникает при выборе наиболее эффективной модели для конкретных природно-производственных условий лесозаготовок или при оценке конкурентоспособности подготавливаемой к производству новой техники. Понять тенденции современного лесного машиностроения помогает анализ статистической информации о параметрах машин отечественного и зарубежного производства.

Лесозаготовительные машины харвестерного типа (валочно-пакетирующие и валочно-сучкорезно-раскряжевочные) являются наиболее энергоемкими и дорогими по стоимости. Поэтому правильный выбор машины (харвестера) по массо-мощностным параметрам зависит от выбранного типоразмера харвестерной головки или захватно-срезающего устройства, предназначенных для срезания и обработки деревьев по диаметру в плоскости среза, то есть в зависимости от крупномерности древостоя. В настоящее время каждый потенциальный потребитель пытается самостоятельно решить данный вопрос, исходя из своего представления и различных объективных и субъективных факторов.

Выбор оптимальных параметров лесотехнологического оборудования и машин в целом должен определяться прежде всего параметрами дерева (диаметр и средний объем), для заготовки которого они предназначены. Один из способов, предлагаемых зарубежными фирмами Lako, SP Maskiner AB, Log Max, AFM-FOREST и др., заключается в разработке параметрического ряда харвестерных головок с оптимальными параметрами для обработки деревьев по диаметру среза. С учетом этого фирмы рекомендуют конкретную модель харвестерной головки с массо-геометрическими параметрами и рекомендуемую массу базовой машины (носителя), для которой она предназначена и может быть эффективна по технико-экономическим показателям.

Систематизация лесозаготовительных машин харвестерного типа выполнена по следующим основным классификационным признакам:
 -  назначению (число выполняемых технологических операций, перечень и последовательность функций),
 -  способу выполнения технологических операций (перенос дерева после срезания с отрывом от пня и его пакетирование и валка дерева после срезания на землю с последующим срезанием сучьев и разделки его на сортименты),
 -  виду нагружения манипулятора (полное или частичное) и лесохозяйственным требованиям (с сохранением и без сохранения подроста).
 
От характера взаимодействия захватно-срезающего устройства (ЗСУ) с деревом зависит производительность машины и энергоемкость процесса заготовки древесины. ЗСУ манипуляторных лесозаготовительных машин харвестерного типа разделены на две группы. К первой группе отнесены машины, переносящие одно или несколько деревьев в вертикальном положении, ко второй — машины, конструкция которых предусматривает валку деревьев с последующей обрезкой сучьев и разделкой их на сортименты.

В общее количество моделей манипуляторных лесозаготовительных машин харвестерного типа включены: гусеничные машины валочно-пакетирующего и валочно-сучкорезно-раскряжевочного типов, колесные машины валочно-сучкорезно-раскряжевочного типа.

Анализ номенклатуры лесозаготовительных машин, предлагавшихся потребителю зарубежными фирмами и предприятиями стран СНГ в 2001–2005 гг., показывает, что за этот период на международном рынке было предложено 65 моделей машин, в том числе 14 валочно-пакетирующего и 51 валочно-сучкорезно-раскряжевочного типа.

Была систематизирована номенклатура машин и проведена оценка их основных параметров, что позволило выявить количественные и качественные характеристики распределения массо-мощностных параметров по классам типизированного ряда, а также вывести несколько удельных показателей по материалоемкости, энергонасыщенности и их значениям при обработке древесины по диаметру срезания. Массо-мощностные параметры машин и диапазон диаметра среза деревьев ЗСУ взяты из проспектов и справочных материалов.

Валочно-пакетирующие машины (ВПМ)

Валочно-пакетирующие машины предназначены для хлыстовой технологии и создаются в основном на гусеничном шасси с использованием гусеничных лесозаготовительных тракторов (предприятия России) и экскаваторов (зарубежные фирмы), что объясняется сравнительно небольшой стоимостью, достаточно высокой надежностью и проходимостью; их параметры и конструкция постоянно улучшаются с учетом имеющихся и вновь предъявляемых требований. В качестве достоинств машин на гусеничном шасси следует отметить небольшое удельное давление на грунт и хорошую проходимость по заболоченным грунтам и при наличии снежного покрова.

Распределение гусеничных валочно-пакетирующих машин, предложенных потребителю, по типизированным классам (по массе) выглядит следующим образом:
 -   машины легкого (масса 5–10 т) и среднего (масса 10–15 т) классов на рынке не предлагаются;
 -   машины тяжелого класса (масса 15 т и выше) на рынке представлены 14 моделями, в том числе 4 на тракторной базе и 10 на экскаваторной.
 
Основными производителями машин являются зарубежные фирмы (9 моделей), российские предприятия представили 5 моделей, из них 4 модели оснащаются ЗСУ с одинаковыми массо-геометрическими параметрами. Номенклатура и технические параметры гусеничных валочно-пакетирующих машин, созданных на тракторном шасси и на базе экскаватора, представлены в таблице 1.

Табл. 1

Анализ номенклатуры моделей машин показывает, что производители ориентированы на выпуск только мощной техники тяжелого класса и не обеспечивают потребности в машинах других классов.

В таблице 2 приведена классификация гусеничных валочно-пакетирующих машин по средним значениям технических параметров и их удельным показателям при заготовке древесины по трем уровням массы (класс машины).

Табл. 2

Анализируя структуру базовых моделей гусеничных валочно-пакетирующих машин можно отметить, что по среднему уровню массы машины зарубежного производства превышают отечественные в 1,23 раза, при этом превышение мощности двигателя имеет тенденцию более интенсивного роста с коэффициентом 1,39. Что касается захватно-срезающих устройств, то зарубежные фирмы предлагают 6 типоразмеров для среза деревьев диаметром от 56 до 110 см, а оте-чественные предприятия — 2 типоразмера диаметрами 56 и 90 см. Масса ЗСУ составляет 1 470–2 300 кг, и это влияет на параметры технологического оборудования и машины в целом.

Таким образом, наблюдается тенденция создания машин валочно-пакетирующего типа для заготовки в основном крупномерного леса, что снижает эффективность их использования при заготовке мелкотоварной древесины, запасы которой в России составляют порядка 35 %. От параметров технологического оборудования (ЗСУ и манипулятор) зависят массо-мощностные параметры машины и их удельные показатели.

Удельные показатели гусеничных валочно-пакетирующих машин характеризуются следующими значениями:
 -  по удельной материалоемкости — 0,185 т/кВт (диапазон 0,158 — 0,212 т/кВт);
 -   по уровню энергонасыщенности — 5,4 кВт/т (диапазон 4,6 — 6,2 кВт/т);
 -  по среднему уровню отношения массы машины к диаметру среза древесины — 0,346 т/см (диапазон 0,328 — 0,364 т/см);
 -  по среднему уровню отношения мощности двигателя к диаметру среза древесины — 1,87 кВт/см (диапазон 1,714 — 2,03 кВт/см).
 
Представленные удельные показатели получены с учетом массо-мощностных параметров машин и их технических возможностей (по диаметру среза деревьев) при заготовке древесины.

Продолжение в следующем номере.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!