Выбор схемы разработки лесосеки с учетом сохраняемости подроста

Повреждаемость подроста во многом определяет доля технологических площадей на лесосеке [1, с. 78]. В этой связи, представляется целесообразным использовать схемы разработки лесосек как можно с большей шириной пасеки [2, с. 152]. Опираясь на анализ известных технических средств и механизмов актуально использование на несплошных рубках ухода следующих технологических вариантов [3, с. 305]. Первый вариант: б/п Хускварна 357 ХР (валка+обрезка сучьев) + лебедка ViigWinchKBF (подтрелевка)+ форвардер Stels 500 GT+T-15+Country (трелевка) + б/п Хускварна 357 ХР (раскряжевка). Второй вариант: б/п Хускварна 357 ХР (валка+обрезка сучьев+раскряжевка)+ трактор Т-40+SV8–21 (трелевка).

Первый предлагаемый вариант (рис.1) предполагает использование лебедки словацкого производства ViigWinchKBF для подтрелевки хлыстов к пасечному технологическому коридору (волоков), для этого требуется прокладка технологических визиров шириной 1 метр [9, с. 32]. В дальнейшем подтрелеванные хлысты разделываются на сортименты и трелюются уже на верхний склад малогабаритным форвардером Stels 500 GT+T-15+Country. Таким образом, на обрабатывающих операциях — валку и очистку деревьев от сучьев последовательно производит моторист с бензопилой, а для раскряжевки подтрелеванных хлыстов у пасечного технологического коридора задействован специально раскряжевщик [10, с. 1]. Ширина пасеки при такой технологии может разрабатываться до 50 метров [7, с. 17].

Второй предлагаемый вариант (рис.2) предполагает разработку лесосек осуществлять без прокладки пасечных технологических коридоров (волоков) [12, с. 380]. Для этого, трактор МТЗ-82 с активным полуприцепом SV8–21, для сбора и трелевки сортиментов заезжает через дальний от верхнего склада магистральный технологический коридор на обрабатываемую пасеку и собирает находящиеся на ней сортименты, маневрируя между оставляемыми деревьями [11, с. 327]. В дальнейшем собранные сортименты трелюются на верхний склад по ближнему магистральному технологическому коридору [5, с. 84]. Все обрабатывающие операции по такой технологии выполняют три моториста таким же образом двигаясь по пасеке находясь на безопасном расстоянии друг от друга [4, с. 124].

Рис. 1. Технологическая схема разработки лесосеки (вариант № 1)

Рис. 2. Технологическая схема разработки лесосеки (вариант № 2)

Для оценки наиболее предпочтительного варианта разработки лесосеки из выбранных для сравнения с позиции максимальной сохраняемости подроста необходимо рассчитать показатели характеризующие его повреждаемость [4, с. 124]. Это следующие технологические площади на лесосеке: площадь всех пасечных волоков (технологических коридоров); площадь всех магистральных волоков (технологических коридоров); площадь всех технологических визиров; площадь погрузочных площадок [8, с. 124]. Таким образом, суммарная площадь поврежденного подроста определиться из выражения

, (1)

где -площадь всех пасечных волоков (технологических коридоров), га;

-площадь погрузочных площадок, га;

-площадь всех технологических визиров, га.

Таким образом, площадь лесосеки с сохраненным подростом определится

, (2)

где -общая площадь лесосеки, га.

Расчет данных показателей осуществлен в среде EXCEL и представлен в табличной форме в табл. 1 и 2, а также в виде диаграмм на рис.3.

Таблица 1

Расчет показателей повреждаемости подроста (вариант №1)

Таблица 2

Рис. 3. Показатели повреждаемости подроста в зависимости от применяемой технологии разработки лесосеки

Анализ данных повреждаемости подроста на лесосеке говорит о преимуществе второго технологического варианта [6, с. 81]. С целью его совершенствования исследовалось влияние основных технологических параметров лесосеки (размеры лесосеки, длина ленты набора пачки, ширина технологического коридора) на сохраняемость подроста (рис.4).

Рис. 4. Сохраняемость подроста в зависимости от основных технологических параметров лесосеки

Таким образом, была предложена к использованию наиболее предпочтительная схема разработки лесосеки, позволяющие в большей степени (на 9 %) сохранять подрост относительно традиционной узкопасечной технологии [5, с. 84]. Для ее реализации целесообразна система машин на основе форвардера состоящего из трактора МТЗ-82 и активного полуприцепа SV8–21.

Литература:

1. Абрамов, В. В. Обоснование оптимальных параметров работы трелевочных средств на несплошных вырубках [Текст] / В. В. Абрамов // Лесотехнический журнал. — 2011. — № 1 (1). — С. 76–80.
2. Абрамов, В. В. Оценка технологий и структуры системы машин в задачах автоматизированного технологического проектирования [Текст] / В. В. Абрамов, К. В. Литвиненко // Лес. Наука. Молодежь — 2008: сборник материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых ВГЛТА за 2007–2008 гг. — Воронеж, 2008. — С. 149–156.
3. Абрамов, В. В. Совершенствование процесса первичной транспортировки древесины с лесоводственно-экологической позиции в условиях малообъемных лесозаготовок [Текст] / В. В. Абрамов // Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов: материалы международной молодежной научной школы, 14–15 июня 2012 г. / под ред. М. В. Драпалюка; ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». — Воронеж, 2012. — С. 302–307.
4. Абрамов, В. В. Разработка и обоснование эффективной технологии трелевки в малолесных районах [Текст]: дис.... к-та техн. наук: 05.21.01 / В. В. Абрамов. — Воронеж: ВГЛТА, 2009. — 288 с.
5. Афоничев Д. Н. Алгоритм расчета в системе автоматизированного проектирования оптимальных параметров размещения лесовозных веток и усов [Текст] / Д. Н. Афоничев // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. — 2010. — № 5. — С. 82–86.
6. Афоничев Д. Н. Совершенствование транспортного освоения лесосырьевых баз [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников, В. А. Морковин // Лесотехнический журнал. — 2012. — № 4. — С. 79–88.
7. Афоничев Д. Н. Формирование проектных решений в автоматизированной системе проектирования объектов лесопромышленного комплекса [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников // Моделирование систем и процессов. — 2012. — Вып. 4. — С. 16–19.
8. Пошарников, Ф. В. Анализ состояния и перспектив развития техники для выполнения переместительных операций на рубках промежуточного пользования по хлыстовой и сортиментной технологиям [Текст] / Ф. В. Пошарников, В. В. Абрамов, А. С. Полухин // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию лесоинженерного факультета / ВГЛТА. — Воронеж, 2004. — Ч. 2. — С. 123–126.
9. Пошарников, Ф. В. Оптимизация параметров работы трелевочных средств при уходе за насаждением [Текст]: [деп. рукопись] / Ф. В. Пошарников, В. В. Абрамов, А. В. Бондаренко; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования, Воронеж. гос. лесотехн. акад. — Воронеж, 2011. — 40 с.
10. Пошарников, Ф. В. Способ разработки пасек для рубок ухода [Текст] / Ф. В. Пошарников, В. В. Абрамов. — Воронеж: Воронежский ЦНТИ, 2008. — № 53.
11. Черных, А. С. Исследование повреждаемости стволов деревьев при выполнении трелевки на несплошных рубках [Текст] / А. С. Черных, А. В. Бондаренко, В. В. Абрамов, А. И. Серебрянский // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. — 2015. — Т.3. — № 2–1(13–1). — С. 325–329.
12. Черных, А. С. Повреждаемость стволов оставляемых деревьев в процессе подтрелевки хлыстов на несплошных рубках [Текст] / А. С. Черных, А. В. Бондаренко, В. В. Абрамов, А. И. Серебрянский // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. — 2014. — Т.2. — № 5–4 (10–4). — С. 379–382.