Библиографическое описание:

Бондаренко А. В. Исследование работы трелевочных тракторов в горных условиях лесозаготовок // Молодой ученый. — 2012. — №2. — С. 20-24.

Территория Северного Кавказа по эксплуатационным запасам ценных древесных пород представляет широкие возможности для развития лесозаготовок. В последнее время в Краснодарском крае, где общий запас леса самый большой в Южном Федеральном округе, можно наблюдать устойчивую динамику роста заготавливаемой древесины, однако происходит это на фоне очень существенного спада производства в 1990…2000 годах, примерно в 5 раз. В перспективе развития лесного комплекса данного района одной из актуальнейших задач является выработка различного рода решений, позволяющих за самые короткие сроки в несколько раз увеличить объемы производства древесины. Достигнуто это может быть в первую очередь путем вовлечения в эксплуатацию новых площадей со значительными запасами спелых горных древостоев.

Характерной особенностью горных лесозаготовок является многоступенчатость первичного транспорта. Лесосеки в горных лесах размещаются главным образом на крутых склонах, и подход к ним по условиям рельефа затруднен. Отсюда и возникает необходимость применения нескольких этапов перемещения древесины от пня до погрузочных пунктов. К первому этапу относится сбор древесины с территории лесосеки и перемещение ее к подножию горного склона. Часто эту операцию называют спуском леса с гор. В дальнейшем происходит перемещение древесины от подножия склона к погрузочному пункту. По данным институтов ЦНИИМЭ, расстояние между подножием лесосек и магистральной дорогой в горной местности обычно колеблется в пределах от 0,2 до 1,5 км. По этой причине на переместительные операции при разработке горных лесосек приходится до 70 % трудозатрат. В таких условиях особую важность приобретает обоснованный выбор трелевочной техники в горных условиях лесозаготовок.


Рис. 1. Лесной комплекс Краснодарского края


Рис. 2. Схема к определению выбора лесосечного транспорта в условиях горных лесозаготовок


Основными факторами [3, с. 77], определяющими выбор лесосечного транспорта (от пня до лесопогрузочного пункта), являются топографические, технико-эксплуатационные и таксационные (рис. 2). К топографическим факторам относятся: крутизна господствующего склона; рельеф местности; наличие поперечных уклонов, обратных склонов, ложбин и протоков; профиль трассы подъезных путей. К таксационным факторам относятся: породный состав насаждения; ликвидный запас леса на лесосеке; средний объем хлыста. К технико-эксплуатационным факторам относятся: размеры и форма лесосек; наличие площадок для лесопогрузочных пунктов; расположение оси лесосеки относительно господствующего склона; глубина лесосеки (длина вдоль склона); расположение подъездных путей; положение лесосеки относительно подошвы горы. Обоснованность выбора трелевочной техники в горных условиях лесозаготовок целесообразно оценивать такими параметрами как трудозатраты, производительность, себестоимость транспортирования 1 м3, доступность всей предназначенной к перемещению по лесосеке древесины, экологический ущерб (древостой, подрост, почва), затраты на лесовосстановительные мероприятия, затраты на устройство дорожной сети.

В горных условиях Северного Кавказа технологии лесосечных работ базируются на трелевке тракторами, канатными установками, комбинированной трелевке (подтрелевка древесины тракторами к канатной установке для последующей ее доставки к погрузочному пункту). Тракторная и комбинированная трелевка в общем объеме лесозаготовок в горах составляют около 96 %. Главными причинами такого низкого использования канатных установок являются меньшая себестоимость в 2…2,2 раза, большая производительность в 1,5…2,5 раза, а также снижение трудоемкости процесса на 60%. Кроме этого, капитальные вложения и эксплуатационные затраты значительно меньше. В тоже время по данным ряда исследователей [1, с.4], при трелевке гусеничными тракторами повреждения, нанесенные подросту достигают 79 %, деревьям – 45%. Исследованиями [4, c.27] установлено, что при всех способах рубок в горных условиях наибольшие механические разрушения и последующая водная эрозия почв наблюдается при тракторной трелевке. Немного меньше эрозионные процессы при комбинированной трелевке и значительно меньше при трелевке древесины канатными установками в подвешенном состоянии. В то же время условия работы многих лесозаготовительных предприятий на Северном Кавказе значительно изменились. Большая часть лесов из второй группы переведена в первую. В общем объеме заготовок увеличивается доля древесины от поздних стадий рубок ухода. В связи с этим ограничивается использование тракторной трелевки согласно лесоводственно-экологическими требованиями рубок. Вместе с тем на легкодоступных участках, прилегающих к лесовозным дорогам, лес в основном вырублен, и уже сейчас более 50 % древесины заготавливается на склонах свыше 15°. В ближайшее время склоны будут более крутыми, а техника безопасности ограничивает работу тракторов зимой и в сырую погоду на склонах такой крутизны. Таким образом, оценивая работу основных технических средств на трелевке в горных условиях, можно отметить, что использование тракторов наиболее эффективно с экономической точки зрения и в наименьшей степени с лесоводственно-экологической. Канатные установки позволяют осваивать участки местности с большой крутизной склонов, где тракторная техника работать не может. При этом процент и степень повреждения древостоя, подроста и почвы также достаточно велики. В такой ситуации становится актуальным развитие воздушного вида транспорта, основным преимуществом которого является минимизация транспортной сети лесосеки и соответственно сокращение затрат на подготовительных работах, а также сохранение экологических функций горных лесов (водорегулирующих, водоохранных, почвозащитных, санитарно-гигиенических) с расширением доступности лесных массивов.

Привлекательными трелевочными средствами из воздушного транспорта для России могут стать аэростаты и дирижабли. В России производятся следующие марки трелевочных аэростатных систем: АТС-1,5; АТС-3,5; АТС-5; АТС-1А. Дирижаблей, предназначенных непосредственно для трелевочной операции, в России сегодня нет. Однако в ближайшее время предполагается модифицировать существующие аппараты АЛА-40-К и ГД-3С для их соответствия трелевочным задачам.

Наиболее распространенным средством для выполнения воздушной трелевки является вертолет. В России неоднократно проводились различные экспериментальные исследования работы вертолетов (МИ-8МТВ-1, МИ-8Т, МИ-26ТС, Ка-32а) при транспортировке леса. Результаты исследований показали, что в настоящее время их применение не всегда оправдано. Основным препятствием широкого использования вертолетов на трелевке является ее непомерно высокая себестоимость. Согласно исследованиям, проводимым ВНИИЛМ, затраты при вертолетной транспортировке в 4…6 раз и 1,8 раза больше, чем при использовании тракторной и канатной трелевки соответственно. Поэтому вертолетная трелевка экономически оправданна лишь при заготовке исключительно ценных пород древесины, цена за деловой кубометр которых достигает 70 у.е.

Технологический цикл работы вертолета включает в себя следующие составляющие: полет к лесосеке, зависание, подцепка груза, подъем груза и вертикальный набор безопасной высоты, полет к грузовой площадке, гашение скорости и снижение, отцепка груза. Основные параметры, оказывающие влияние на производительность процесса, следующие: грузоподъемность вертолета, расстояние транспортировки, нагрузка на рейс, характер размещения погрузочных площадок и лесосек, вид пакетирования леса (текущее, предварительное), способ забора лесоматериалов (забор пакетов лесоматериалов с площади лесосеки вне влияния стены леса; забор пакетов древесины с площади лесосеки у стены леса; забор деревьев с корня при ручной прицепке; забор деревьев с корня при механической прицепке), квалификация чокеровщиков и экипажа вертолета, длина внешней подвески, объем горючего в баке вертолета и метеоусловия.

Изучению вертолетной транспортировки леса посвящены работы некоторых отечественных исследователей. Анализ их научных трудов показывает, что оптимизация параметров процесса воздушной транспортировки изучена недостаточно, тогда как ее актуальность очевидна. Ведь использование вертолетов на трелевке создает новые возможности для рационального лесопользования: дополнительно вовлекаются в лесосырьевой баланс запасы высокоценных древесных пород, произрастающих в труднодоступных районах и на крутых склонах. При этом существенно сокращаются затраты на строительство подъездных дорог к лесосекам, и ликвидируется необходимость прокладки трелевочных волоков; уменьшаются повреждения остающихся деревьев и подроста, обеспечиваются предупреждение эрозионных явлений и сохранность почвенного покрова на горных склонах; повышается эффективность последующего воспроизводства леса, уменьшаются затраты на лесовосстановление; обеспечивается сохранность экологических функций горных лесов [2, c. 109].


Литература:
  1. Абрамов В.В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Воронеж, 2009. —16 с.

  2. Пошарников Ф.В., Абрамов В.В. Выполнение трелевки в условиях постоянного и непрерывного лесопользования // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2008. - №6. - С. 108-111.

  3. Пошарников Ф.В., Абрамов В.В., Бондаренко А.В. Обоснование оптимальных параметров работы трелевочных средств на несплошных рубках // Лесотехнический журнал. — 2011. — № 1. — С. 76-80.

  4. Пошарников Ф.В., Абрамов В.В., Бондаренко А.В. Моделирование природных условий горной местности при исследовании первичного транспорта леса // Лесотехнический журнал. — 2011. — № 2. — С. 25-29.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle