2.6.3Применение сучкорезных машин

Полностью добиться исключения ручного труда при очистке деревьев от сучьев с одновременным повышением производительности можно с помощью машин. На лесосечных работах могут применяться сучкорезные машины, у которых технологическое оборудование устанавливается на базовом тракторе (рис. 54, а), машины, у которых сучкорезный узел устанавливается на манипуляторе (рис. 54, б), и передвижные сучкорезные установки с приводом от трактора (рис. 54, в). В нашей стране получили распространение сучкорезные машины первого типа цикличного и непрерывного действия. К машинам цикличного действия относятся: ЛП-30Б и ЛП-33.

Сучкорезная машина ЛП-ЗОБ предназначена для срезания сучьев с предварительно сваленных и сформированных в пачки и штабеля деревьев хвойных и лиственных пород со средним объемом хлыста от 0,14 до 0,3 м³ в северных, северо-западных и центральных районах европейской части страны.

Конструктивные особенности машины позволяют применять технологию обрезки сучьев методом протаскивания дерева, как за вершину, так и за комель.

Машина сучкорезная ЛП-ЗОБ (рис. 55) включает: трактор ТДТ-55А, на раме которого установлены передняя и задняя опоры, соединенные между собой верхней балкой и тягой жесткости. На задней опоре установлен кронштейн стрелы, в котором шарнирно подвешена стрела. На концах стрелы установлены сучкорезная и приемная головки, на направляющих подвешен захват. Относительно продольной оси трактора стрела может занимать два положения: транспортное и рабочее. При любых передвижениях машины стрела должна занимать транспортное положение, при котором она располагается параллельно оси трактора и опирается на кронштейн передней опоры. Поворот и наклон кронштейна стрелы осуществляются гидроцилиндрами. Перемещение захвата по направляющим стрелы осуществляется лебедкой посредством канатно-блочной системы.

Сучкорезная машина ЛП-30В является модернизацией ЛП-30Б, имеет такое же назначение и отличается тем, что в качестве базового используется трактор ТБ-1М без манипулятора и коника.

Сучкорезная машина ЛП-30Г отличается от ЛП-30Б тем, что может производить подсортировку обработанных хлыстов по породам и длинам и у нее может выполняться пролыска тонкомерной части ствола дерева на три канта при установке специальных пролысочных ножей. У машины имеется шумовиброизолированная кабина с вентиляцией и подогревом воздуха, поворотным креслом, трехрычажковым управлением и электрогидравлической системой навесного оборудования.

Сучкорезная машина ЛП-33 (рис. 56) включает в себя базовый трактор ТТ-4М, и предназначена она для обработки деревьев хвойных и лиственных пород со средним объемом хлыста от 0,35 до 0,8 м³ (за исключением лиственницы – до 1 м³) в основных лесозаготовительных районах страны. Конструкция ее аналогична машине ЛП-30Б.

Работают машины типа ЗП-30Б и ЛП-33 следующим образом. Раскрыв ножи сучкорезной головки, передвинув захват и раскрыв зажимные рычаги, сучкорезная головка опускается на ствол крайнего дерева и включается на его захват. После этого стрела приподнимается, затем включается лебедка на протаскивание дерева, зажимая ствол рычагами захвата. В конце протаскивания оператор закрывает приемную головку, которая поддерживает ствол и переключает лебедку на обратный ход. Захват возвращается в исходное положение и начинается его новый ход, т.е. протаскивание дерева через сучкорезную головку выполняется в несколько приемов путем чередования рабочего и холостого ходов захвата. Число ходов захвата зависит от длины обрабатываемого дерева, места захвата комля, необходимости укладки хлыстов в штабель с выравниванием комлей и может достигать четырех. При необходимости выравнивание комлей оператор может выполнить и толкателем.

Обрезку сучьев машинами с протаскиванием деревьев за вершины применяют при трелевке деревьев вершинами вперед. При этом процесс очистки деревьев от сучьев такой же, как и при протаскивании за комли. Этот способ имеет ряд преимуществ. Так при протаскивании за вершины можно обрабатывать более крупные деревья, чем при протаскивании за комли. Кроме того, сокращается цикл обработки дерева и таким образом повышается производительность машины и обеспечивается выравнивание комлей без дополнительных приемов.

Сучкорезная машина ЛП-51 предназначена для очистка 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 эксплуатироваться на равнинной и холмистой местности с уклоном до 15°, а в сырую погоду и зимой до 10°.

Сучкорезная машина ЛП-51 состоит из базового трактора ТТ-4 и навесного технологического оборудования (pис. 57). В состав технологического оборудования входят: рама с механизмом поворота, на которой установлены приёмный 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 или пачки 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.

Отличием зарубежных сучкорезных машин цикличного действия является то, что навесное технологическое оборудование монтируется у них, как правило, на экскаваторной базе и стрела является телескопической. Так наиболее распространенная в Северной Америке сучкорезная машина канадской фирмы «ЭКВИПМЕНТ ДЕНИ» имеет стрелу длиной 13,1 м во втянутом положении и 21,64 м в вытянутом. Длина непрерывного хода комля дерева при обрезке сучьев у нее составляет 17,06 м, что повышает ее производительность.

Схема установки и перемещения сучкорезной машины относительно пачки (штабеля) деревьев при захвате за комли и вершины показана на рис. 55. Выбор способа обработки деревьев определяется способами их трелевки соответственно за комли или вершины. В первом случае, после обрезки сучьев, требуется дополнительное выравнивание комлей хлыстов, а во втором – не требуется.

Обрезку сучьев за комли применяют в тех случаях, когда на лесосечных работах используют валочно-трелевочные или валочно-пакетирующие машины, а также когда трелюют деревья, сваленные бензиномоторными пилами или бесчокерными трелевочными тракторами. Сучкорезную машину устанавливают против штабеля так, чтобы комли деревьев находились со стороны кабины трактора.

Обрезка сучьев с протаскиванием деревьев вершинами вперед осуществляется при валке деревьев бензиномоторными пилами и трелевке деревьев за вершины. Она дает возможность сохранить подрост за счет более высокой проходимости чокерных трелевочных тракторов лесосеки со слабыми грунтами и не требует выравнивания комлей хлыстов, пропущенных через сучкорезную машину. Обрезку сучьев рекомендуют проводить одновременно с разработкой лесосеки. Сучья с деревьев, уложенных в запас, обрезают только в виде исключения, например, в летний сезон и в частности при вахтовом методе, когда по состоянию дорог вывозка хлыстов невозможна или нецелесообразна. Основное место работы самоходной сучкорезной машины – лесопогрузочный пункт. В отдельных случаях она может работать непосредственно на лесосеке, выполняя обрезку сучьев после валки, перед трелевкой. Ее можно использовать также на промежуточных или береговых складах.

Сучкорезные машины могут работать автономно и в комплексе с другими машинами (ВПМ, трелевочными тракторами, челюстными погрузчиками и т.д.). Обычно обрезку сучьев рекомендуется проводить одновременно с разработкой лесосеки. При этом сучкорезные машины могут работать без создания запасов хлыстов или с образованием запасов у лесовозной дороги. Возможны случаи создания запасов хлыстов до строительства усов. В этом случае сучкорезная машина обрабатывает деревья, перемещаясь по трассе будущего лесовозного уса, и укладывает хлысты с противоположной стороны вдоль трассы. Запасы хлыстов создаются, в частности, при вахтовом методе, а также в тех случаях, когда планируется вывозка хлыстов в зимний период. Без создания запасов или с созданием минимальных запасов сучкорезные машины работают при наличии дорог круглогодового действия.

Созданы и многооперационные машины, в которых обрезка сучьев совмещается с раскряжевкой хлыстов на сортименты (машины-процессоры). К ним относятся машины ЛО-76 и ЛО-115. Однако более широко процессоры применяются в других странах, в частности, в Финляндии и Швеции. В этих странах в основном применяется вывозка древесины с лесосек в виде сортиментов.

Производительность сучкорезных машин можно определить через средний объем хлыста и цикловое время на обработку одного дерева по формуле

,

где  – время смены;

 – коэффициент использования рабочего времени смены, равный ;

 – коэффициент загрузки машины, равный ;

 – средний объем хлыста;

 – время цикла.

В данном случае время цикла составляет сумму

,

где  – время загрузки машины;

 – время протаскивания ствола;

 – время сброски ствола;

 – время возврата протаскивающей каретки.

В зависимости от объема хлыста суммарная величина колеблется от 48 до 65 с.

Используя традиционную формулу с выделением оперативного времени, производительность сучкорезной машины определяют, исходя из нормативных затрат времени на единицу продукции, с/м³ или мин/м³:

,

Время цикла в этом случае составляют из элементов:

 – наклон стрелы, захват и подъем дерева;

 – протаскивание дерева через сучкорезную головку;

 – холостой ход каретки;

 – вспомогательная работа, в которой учитывается перемещение сучкорезной машины вдоль штабеля, выравнивание комлей, а также уборка сучьев и вершин.

В этом случае время цикла составляет в зависимости от объема хлыста величину от 95 до 312 с/м³ (от 1,6 до 5,2 мин/м³).

Реальная производительность сучкорезных машин колеблется в зависимости от крупности древесины, марки машины и условий работы в пределах 100...170 м³ в смену, достигая в некоторых случаях при благоприятных условиях величины 300 м³ в смену (на крупномерном лесе). Производительность обрезки сучьев при применении машин повышается существенно по сравнению с ручным способом и обработкой деревьев моторизованным инструментом – в 2...5 раз.