Лекция. Сучкорезные машины и оборудование (стр. 2 )

В конце 80-х годов прошлого века в Северной Америке наибольшее распространение получили мощные стреловые сучкорезные машины, имеющие выдвижные балки с сучкорезными головками на конце. Они монтируются в основном на экскаваторной базе весом 20 тонн и более, и отличаются от других видов сучкорезных машин хорошим качеством обрезки сучьев и довольно высокой производительностью, но имеют высокие затраты. Они работали у дороги, куда трелевали пачки деревьев трелевочные трактора с клещевым захватом. Было отмечено, что наряду с ростом производительности и улучшения качества обрезки сучьев, применение стреловых сучкорезных машин, оказывает значительное воздействие на весь комплекс лесозаготовительного производства. Это и увеличение грузоподъемности лесовозных автомобилей за счет качественной обработки стволов, и более очищенная лесосека, так как все остатки концентрируются у дороги, где производится обрезка сучьев. Здесь лесосечные отходы могут сжигаться или перерабатываться на топливную щепу. Очищенные от сучьев стволы дают возможность более точного их отмера при раскряжевке. Также чистота обрезки сучьев повышает в дальнейшем надежность работы окорочного станка.

Машина фирмы «Коринг».

Здесь можно привести в пример машину фирмы «Коринг». Модель Коринг К620(см. пртложение) с механизмом типа Роджер предназначена для обработки деревьев любой длины. Обрезка сучьев производится в горизонтальном плане при протаскивании ствола с перехватом через четыре скользящих сучкорезных ножа. Усилие обрезки – 35 кН, скорость протаскивания – 2,3 м/с, максимальный диаметр обрабатываемых деревьев – 58 см при выдвижении стрелы на 12 метров. Обрезка вершин ствола осуществлялась при помощи ножа на выдвижной части стрелы. Грузоподъемность стрелы в задвинутом/выдвинутом положении – 3000/800 кг. Машина имела дизель с турбонадувом мощностью 147 кВт. В настоящее время выпускается большое разнообразие стреловых сучкорезных машин различными североамериканскими фирмами. В зависимости от длины обрабатываемого дерева они могут быть одностреловыми и телескопическими, последние могут срезать сучья за один проход с деревьев длиной 27 метров. Широкое распространение в скандинавских странах технологии основанной на заготовке сортиментов в лесу, привело к созданию сучкорезно-раскряжевочных машин (процессоров), совмещающих обрезку сучьев с раскряжевкой, а затем и валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (харвестеров), осуществляющих весь цикл заготовки сортиментов у пня без ручного труда. На них обрезка сучьев выполняется устройствами с непрерывным протаскиванием (в основном вальцовые механизмы) через ножевые сучкорезные головки. Эти машины характеризуются средина на половину, и производительность, и затраты, и качество. Также древесина довольно сильно повреждается шипами вальцов.

В 80-х годах прошлого столетия в Скандинавских странах сформировалась общая тенденция к созданию манипуляторных машин с обрабатывающими головками на конце стрелы - гидроманипулятора. Считается, что такие машины проще по конструкции и имеют меньшую массу, меньшие размеры и цену, дают возможность использовать менее качественные базовые шасси, а также имеют способность обрабатывать деревья под любым углом к волоку, лучшие возможности для штабелевки сортиментов и качественной их обработки. Применение вычислительных систем позволяет учитывать при работе многообразие встречающихся условий, запрограммировать необходимый набор длин сортиментов и оптимизировать сам процесс раскряжевки в зависимости от породы и качества. На рисунке однозахватный манипуляторный харвестер, где цифрами обозначено: 1 – микропроцессор; 2 – рукоятки управления; 3 – дисплей; 4 – кабели соединения; 5 – харвестерная головка.

Машина Локомо 919/750.

Выпускаемая в конце 80-х годов машина Локомо 919/750 является типичным примером манипуляторных харвестеров, трехосное шасси с рамным управлением. Двигатель – Вольво с турбонаддувом мощностью 86 кВт. Гидравлическая система производительностью 340 л/мин, рабочее давление – 17.5 МПа. Манипулятор – Фискарс F65, вылет – 6,1 м, грузовой момент – 90 кН•м. Рабочая головка с пильным аппаратом для деревьев с диаметром до 50 см. Протаскивающий механизм вальцовый, скорость протаскивания – 4 м/с, масса головки – 640 кг. Габариты машины в миллиметрах: длина – 7750, высота – 3440, ширина и дорожный просвет в зависимости от шин 2480…2700 и 560…620. Масса – 12,7 тонны, скорость передвижения – до 30 км/час.

Машина Макери 34Т.

Интерес представляет легкая машина Макери 34Т с непосредственной навеской рабочей головки, которая является исключением из основного направления в создании харвестеров. Машина работала на прореживании под пологом леса, как в режиме валочно-пакетирующей машины, так и харвестера. На машине установлен дизельный двигатель Дойтц F3L912 мощностью 36 кВт. Шасси – гусеничное, каждая гусеница имеет свою замкнутую гидросистему, ширина гусениц 285 или 420 мм, дорожный просвет – 450 мм. Габариты: длина – 3800, высота – 2430, ширина – 1800 или 1665 мм (в зависимости от гусениц). Масса машины с рабочей головкой – 3,8 тонны. Рабочая головка снабжена ножами с гидроприводом для деревьев диаметром до 320 мм. Сучкорезный механизм включает одни неподвижный и два подвижных ножа. Протаскивающие вальцы - шиповые или ребристые. Скорость протаскивания – 1,6…2,7 м/с, тяговое усилие – 19 кН. Рабочая головка наводится на дерево, и оно зажимается сучкорезными ножами и вальцами. После срезания дерево переводится в горизонтальное положение, протаскивается через сучкорезные ножи и разрезается на сортименты. В настоящее время в зависимости от применяемой технологии заготовки леса применяются следующие устройства для обрезки сучьев:
- с непрерывным протаскиванием (в основном вальцами);
- стреловые с перехватом (выдвижная стрела или перемещение захвата по стреле);
- дополнительное оборудование в виде сучкорезных головок для стреловых погрузчиков.

Харвестеры на современном рынке.

Основная масса лесозаготовительных машин, на которых применяется оборудование с непрерывным протаскиванием, являются харвестеры(см. приложение). Все распространенные на современном рынке харвестеры можно разделить на четыре группы согласно таблице.

Тип машины	Собственный вес, тонн	Мощность двигателя, кВт	Грузоподъемный момент манипулятора, кНм	Усилие протаскивания, кНМасса головки, кг
Маленькие харвестеры	7…12	60…100	50…120	13…17400…750
Харвестеры для прореживания	12…14	100…140	120…140	18…22600…800
Универсальные харвестеры	14…17	140…160	140…180	22…27800…1000
Тяжелые харветеры	18…20	160…190	160…200	24…28900…1200

Это касается в основном колесных харвестеров, ведь если машина создана на гусеничной экскаваторной базе, то ее собственный вес может достигать до 30 тонн. И потом, это разделение и связанную с ним терминологию (харвестер для прореживания, универсал, тяжелый харвестер) не надо толковать слишком узко, ведь большинство машин применимо в разнообразных условиях. Но если головками маленьких харвестеров валить крупные деревья на пределе их возможностей, то механизмы головки быстро износятся и выйдут из строя. Харвестеры для прореживания применяются в основном для прореживания леса, но они могут работать, но менее эффективно, и на делянках главного пользования с маленьким объемом хлыста. А тяжелые харвестеры наиболее эффективны на рубках главного пользования, так как при прореживании из-за своего большого размера они неуклюжи, а также их применение нерентабельно. Поэтому для машин каждого размера существуют оптимальные условия использования. Вылет манипулятора обычно составляет около 10 метров, что позволяет прореживать пасеки шириной 20 метров. У тяжелых харвестеров чаще всего вылет стрелы в пределах 7…8 метров, так как устойчивости шасси обычно не хватает для перемещения тяжелой харвестерной головки с зажатым крупным стволом на большом удалении. В настоящее время с рынков практически исчезли распространенные ранее двухмодульные (двухзахватные) харвестеры, имевшие на конце манипулятора только валочную головку, а вся дальнейшая обработка (обрезка сучьев, обмер и раскряжевка) выполнялись с помощью оборудования размещенного на раме машины.

Сучкорезная машина ЛП-51.

Создатели сучкорезных машин с конца 70-х годов прошлого столетия пытались объединить преимущества выдвижной стрелы с сучкорезной головкой и механизма с непрерывным протаскиванием. Такие машины были созданы, как за рубежом, так и у нас, но значительного распространения они не получили.

Сучкорезная машина ЛП-51 предназначена для очистки от сучьев деревьев диаметром до 0,75 м в комле, уложенных в штабеля или пачки и в отдельных случаях на лесосеке после валки леса и пакетирования валочно-пакетирующей машиной ЛП-19. Машина может работать на равнинной и холмистой местности с уклоном до 15%, а в сырую погоду до 10%. Сучкорезная машина ЛП-51 состоит из базового трактора ТТ-4 и навесного технологического оборудования. Вылет захватно-сучкорезной головки от оси поворота технологического оборудования 5 м, а максимальный грузоподъемный момент загрузочного устройства 50 кНм. Поворот стрелы в горизонтальной плоскости 100 град. Габариты: длина – 8120, высота – 3240, ширина – 2780 мм. Масса машины – 20,8 тонн. В состав технологического оборудования входят: рама с механизмом поворота, на который установлены приемный лоток и нижняя гусеница; выдвижная балка с тележкой и верхней гусеницей, а также захватно-сучкорезная головка; механизм прижима и поворота выдвижной балки; привод гидронасоса, гидробак и элементы гидро - и электрооборудования. Захватно-сучкорезная головка осуществляет захват дерева из штабеля и обеспечивает обрезку сучьев с деревьев с максимальной кривизной ствола до 15%. Приемный лоток со сбрасывателем предназначен для поддержания дерева в момент протаскивания и сброса обработанного хлыста в штабель. Все рабочие органы имеют гидравлический привод и управляются из кабины трактора. Рабочая головка снабжена ножами с гидроприводом для деревьев диаметром до 320 мм. Сучкорезный механизм включает одни неподвижный и два подвижных ножа. Протаскивающие вальцы - шиповые или ребристые. Максимальная скорость обрезки сучьев при работе гусениц составляет - 1,5, при выдвижении балки - 0,7 м/сек, тяговое усилие – 19 кН.