Оценка техники для транспортировки древесины

Оценка техники для транспортировки древесины

Оценка техники для транспортировки древесиныОценка техники для транспортировки древесины.

При анализе развития лесозаготовительной техники значительное внимание уделяется факторам, влияющим на выбор технологии и видов машин, а также требованиям к ним и выявлению сфер эффективного примененения специализированных машин для транспортировки древесины.

Различие технологий лесозаготовок по виду получаемой продукции (дерево, хлыст, сортимент) требует применения техники для доставки древесины из лесосеки: при хлыстовом методе лесозаготовительные тракторы для трелевки деревьев или хлыстов в полупогруженном положении и лесотранспортные машины для транспортировки сортиментов в полностью погруженном положении. Основные функции лесотранспортной машины (форвардера): сбор, погрузка и транспортировка древесины (сортиментов) по волокам, усам и лесовозным дорогам к местам складирования при сплошных и санитарных рубках.

Транспортировка древесины в полностью погруженном положении пока не получила распространения в России, т. к. сортиментный метод заготовки древесины осуществляется в ограниченных объемах. Между тем достоинства этого способа очевидны. К ним следует отнести в первую очередь уменьшение сопротивления перемещению. Машина (форвардер) обладает хорошей маневренностью, относительной независимостью выполнения транспортной и погрузочно-разгрузочных операций от другой лесозаготовительной техники и исключением ручного труда. Объем транспортируемой древесины в виде сортиментов ограничивается грузоподъемностью форвардера.

Форвардеры выполняются как правило по классической схеме многоосных высокопроходимых колесных машин с приводом на все колеса, с передними колесами большого диаметра и задними балансирно подвешенными ведущими колесами меньшего диаметра. При этом распределение массы трехосного форвардера в порожнем состоянии таково, что на переднюю ось приходится порядка 60 % всей массы машины, остальная часть приходится на задние колеса. Однако схема компоновки колесного форвардера определяется не только технологическими требованиями лесозаготовок, но и целесообразностью схемы многоосного движителя с точки зрения обеспечения оптимальных параметров проходимости и грузоподъемности при незначительной сложности и дешевизне конструкции (схема 8К8 и 4К4). Рациональное распределение массы, приходящейся на четыре колеса одной полурамы у трехосного или четырехосного форвардера (вместо двух колес у двухосного), позволяет снизить удельное давление на грунт и повысить проходимость.

Большинство многоосных форвардеров до сих пор сохраняют традиционную компоновочную схему с передним расположением двигателя и следующими за ним кабиной оператора и лесотехнологическим оборудованием (манипулятор и грузовой отсек). Эта схема обусловлена характером и видом работ, выполняемых форвардером, когда груз в виде сортиментов располагается сзади поста управления.

Анализ номенклатуры колесных форвардеров для транспортировки сортиментов, предлагавшихся потребителю зарубежными фирмами и предприятиями стран СНГ в 2001 2005 гг. показывает, что за этот период на международном рынке было предложено: 51 модель форвардеров, в том числе 2 на шасси 4К4, 28 на шасси 6К6, 21 на шасси 8К8.

Была систематизирована номенклатура форвардеров и проведена оценка их основных параметров, что позволило выявить количественные и качественные характеристики распределения массомощностных параметров по классам типизированного ряда, а также вывести несколько удельных показателей по материалоемкости, энергонасыщенности, грузоподъемности и их значениям при заготовке 1 куб. м древесины в зависимости от нагрузочных параметров при транспортировке сортиментов. Массомощностные и нагрузочные параметры взяты из проспектов и справочных материалов.

Распределение колесных форвардеров, предложенных потребителю, по типизированным классам (по массе) выглядит следующим образом: — форвардеры легкого класса (масса 5 10 т) представлены на рынке 2 моделями только на шасси 4К4; — форвардеры среднего класса (масса 10 15 т) представлены 28 моделями, в том числе на шасси 4К4 3, на шасси 6К6 14 и на шасси 8К8 11 моделей; — форвардеры тяжелого класса (масса 15 ти выше) на рынке представлены 21 моделью, в том числе на шасси 6К6 8, на шасси 8К8 13 моделей, а на шасси 4К4 нет.

Основными производителями форвардеров являются зарубежные фирмы (43 модели), предприятия стран СНГ предлагают 7 моделей, из которых 2 модели российские. Номенклатура и технические параметры форвардеров представлены в табл. 1.

Структурное построение по техническим параметрам типоразмерных рядов колесных форвардеров, ранжированных по трем уровням массы (класс форвардера), характеризется следующими показателями: — по уровню изменения объема пакета сортиментов, транспортируемого форвардером, знаменатель прогрессии равен 1,676 (от среднего класса к легкому) и 1,4 (от тяжелого класса к среднему); — по уровню мощности двигателя знаменатель прогрессии равен 1,49 (от среднего класса к легкому) и 1,32 (от тяжелого класса к среднему); — по уровню эксплуатационной массы форвардера знаменатель прогрессии равен 1,5 (от среднего класса к легкому) и 1,25 (от тяжелого класса к среднему); — по уровню удельной грузоподъемности форвардера знаменатель прогрессии равен 1,115 (от среднего класса к легкому) и 1,12 (от тяжелого класса к среднему.

Таким образом, наблюдается тенденция (при переходе от меньшего класса к большему) непропорционального роста уровня объема пакета сортиментов, транспортируемого форвардером, к росту мощности двигателя и массы форвардера.

Удельные показатели колесных форвардеров по классам типизированного ряда могут характеризоваться следующими средними значениями: — по удельной материалоемкости: 0,124 т/ кВт (диапазон 0,12 0,127 т/ кВт); — по уровню энергонасыщенности: 8,03 кВт/т (диапазон 7,825 8,314 кВт/т); — по уровню грузоподъемности: 0,76 т/тмассы форвардера (диапазон 0,676 0,845 т/т массы форвардера); — по среднему уровню отношения массы форвардера к объему транспортируемого форвардером пакета сортиментов: 1,224 т/куб. м (диапазон 1,09 1,36 т/куб. м); — по среднему уровню отношения мощности двигателя к объему транспортируемого форвардером пакета сортиментов: 9,88 кВт/куб. м (диапазон 9,06 10,81 кВт/куб. м.

Представленные удельные показатели получены с учетом массомощностных параметров форвардеров и рекомендаций по их загрузке (объем пакета сортиментов) до технически допустимого максимального значения по грузоподъемности, обозначенного предприятием-изготовителем, для транспортирования древесины в полностью погруженном положении.

Если оценивать нагрузочные режимы форвардеров, ранжированных по трем уровням массы (класс форвардера), с коэффициентом пропорциональности порядка 1,5 с учетом критериальных значений среднего объема транспортируемой древесины для машин легкого и тяжелого классов, можно спрогнозировать пропорциональность его роста, близкого к прямой зависимости для всех классов форвардеров. Тогда объем пакета сортиментов, предназначенных для транспортировки форвардером, по объемным группам можно принять: для форвардера легкого класса 7 куб. м, среднего 10,5 куб. м и тяжелого 16 куб. м. Для таких значений объемов пакета сортиментов средние расчетные значения эксплуатационной массы форвардера, мощности двигателя и грузоподъемности с учетом средних значений удельных показателей должны составить: — для форвардера легкого класса: масса 8,57 т (диапазон от 7,63 до 9,5 т), мощность двигателя 68,7 кВт (диапазон от 63,4 до 75,7 кВт), грузоподъемность 6,5 т (диапазон от 5,8 до 7,3 т); — для форвардера среднего класса: масса 12,85 т (диапазон от 11,4 до 14,3 т), мощность двигателя 103 кВт (диапазон от 95 до 113,5 кВт), грузоподъемность 9,8 т (диапазон от 8,7 до 10,9 т); — для форвардера тяжелого класса: масса 19,6 т (диапазон от 17,4 до 21,7 т), мощность двигателя 157 кВт (диапазон от 145 до 173 кВт), грузоподъемность 14,9 т (диапазон от 13,2 до 16,5 т.

Анализируя полученные значения, можно отметить, что в группе форвардеров легкого класса в настоящее время предлагаются модели ВКС 90.41-3 фирмы ЗТС (масса 9,5 т, мощность двигателя 77 кВт, грузоподъемность 7,5 т) и МЛ-354М ПО МТЗ (масса 9 т, мощность двигателя 70 кВт, грузоподъемность 5 т), в группе форвардеров среднего класса предлагаются модели ЛКТ 100Ф фирмы ЗТС (масса 11,7 т, мощность двигателя 91 кВт, грузоподъемность 10 т) и МЛ-104 ОАО Арзамасский машиностроительный завод (масса 12 т, мощность двигателя 92 кВт, грузоподъемность 10 т), в группе форвардеров тяжелого класса предлагаются модели 1410Д фирмы Тимберджек (масса 19,5 т, мощность двигателя 160 кВт, грузоподъемность 17 т) и ТКЛ6-04 ОАО Онежский тракторный завод (масса 19,4 т, мощность двигателя 132 кВт, грузоподъемность 15 т.

Приведенный анализ структуры типоразмерных рядов колесных форвардеров ведущих зарубежных фирм и предприятий стран СНГ позволяет сделать следующие обобщения и выводы: — наибольшее количество моделей колесных лесозаготовительных машин (форвардеров), транспортирующих древесину в виде сортиментов в полностью погруженном положении, на рынке представлено в среднем и тяжелом классах (28 и 21 соотвентственно) типизированного ряда с рекомендуемым объемом пакета сортиментов от 6,5 до 24,5 куб. м, мощностью двигателя от 81 до 187 кВт и массой от 9 до 20,95 т; — номенклатура форвардеров легкого класса на рынке представлена только двумя моделями, из них зарубежные фирмы и предприятия стран СНГ предлагают по одной модели. Российские предприятия не предлагают форвардеры в этом классе, что следует признать неудовлетворительным, т. к. для лесного хозяйства машины такого типоразмера крайне необходимы при проведении рубок ухода мелкотоварной древесины с минимальным воздействием на лесную среду по показателям маневренности и экологических требований; — из общего количества моделей форвардеров (51 модель) российские предприятия предлагают 3 модели (или 6 % от общего количества), из них одну в среднем и две модели в тяжелом классах (масса от 12 до 19,4 т, мощность двигателя от 92 до 132 кВт, объем пакета сортиментов от 11 до 16 куб. м.

Структурное построение типоразмерных рядов колесных форвардеров, ранжированных по трем уровням объемов сортиментов, рекомендуемых для загрузки по параметрам грузоподъемности, можно охарактеризовать следующими расчетными показателями: — среднее значение объема пакета сортиментов: 7, 10,5 и 16 куб. м; — среднее значение массы форвардера: 8,6, 12,8 и 19,6 т; — среднее значение мощности двигателя: 69, 103 и 157 кВт.

При переходе колесных форвардеров от легкого класса (масса 5 10 т) к среднему (масса 10 15 т) рост объема пакета сортиментов, массы форвардера и мощности двигателя осуществлены с коэффициентом перехода 1,5 (фактически в диапазоне 1,49 1,67), т. е. можно отметить пропорциональность этого процесса как близкого к прямой зависимости.

При переходе колесных форвардеров от среднего класса (масса 10 15 т) к тяжелому (масса 15 т и выше) аналогичные параметры повышаются с коэффициентом 1,52 (фактически в диапазоне 1,24 1,4.

Удельные показатели колесных форвардеров трех классов типизированного ряда будут характеризоваться средними значениями: — по удельной материалоемкости: расчетные 0,124 т/ кВт (фактически 0,124т/кВт); — по уровню энергонасыщенности: расчетные 8,03 кВт/т (фактически 8,03 кВт/т); — по удельной грузоподъемности: расчетные 0,752 т/т массы форвардера (фактически 0,76 т/т массы форвардера); — по среднему уровню отношения массы форвардера к объему транспортируемого пакета сортиментов: расчетные 1,224 т/куб. м (фактически 1,224 т/куб. м); — по среднему уровню отношения мощности двигателя к объему транспортируемого пакета сортиментов: расчет-ные 9,82 кВт/куб. м (фактически 9,82 кВт/куб. м.

По энергоемкости выполнения операции транспортировки пакета сортиментов колесными форвардерами при заготовке 1 куб. м древесины рекомендуемые расчетные значения удельных показателей в сравнении с фактическими практически одинаковы, что дает основание оценивать массо-мощностные параметры форвардеров и режимы их загрузки с учетом оптимизации параметра грузоподъемности для каждого класса типизированного ряда.

Все современные технологические процессы лесозаготовительных работ основаны на первичной заготовке и транспортировке древесины. Для этого применяются машины различных систем, предназначенные для конкретного метода заготовки древесины (хлыстовой или сортиментный) с решением проблемы, где оставлять порубочные остатки: на лесосеке или на нижнем складе (например, по пожарным соображениям). Кроме того, в случае выборочных рубок и рубок ухода трелевка древесины может оказаться не лучшим выбором, т. к. в этом случае трелюемые деревья могут повредить стволы и корни оставшихся деревьев и подроста. При транспортировке древесины транспортной машиной (форвардером) операцию валки деревьев можно вести более гибко. Это позволяет уменьшить повреждения ствола и кроны дерева.

Выбор оптимальных параметров оборудования и машин в целом, предназначенных для транспортировки древесины в виде сортиментов в полностью погруженном положении, должен определяться прежде всего производительностью техники, которая оправдывала бы затраты на ее приобретение. Однако не стоит пренебрегать и показателями экологических требований воздействие техники на лес должно быть минимальным.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector