Валочные, валочно-пакетирующие и валочно-сучкорезно-пакетирующие машины

Валка деревьев может осуществляться машиной, выполняющей только одну операцию, состоящую из двух элементов: отделение дерева от пня, сталкивание (снятие и укладка) в заданном направлении. В этом случае необходима машина для сбора деревьев в пачки, которая полностью или частично должна повторить маршрут движения валочной машины по лесосеке, что отрицательно сказывается на состоянии почвенного покрова и окружающей природной среды. В связи с этим широко распространено совмещенное выполнение процессов валки и пакетирования деревьев одной машиной, что является логически верным и наиболее целесообразным объединением функций, когда после отделения дерева от пня оно и может быть уложено в пачку. Применяются машины комбинированного типа, осуществляющие, наряду с валкой, обрезку сучьев дерева и пакетирование хлыстов в пачки, что позволяет увеличить число функций, выполняемых лесозаготовительной машиной, и сократить количество машин на лесосеке.

По способу разработки лент машины, выполняющие валку деревьев, разделяются на фланговые и фронтальные. У фланговых машин велики холостые перемещения при переходе между лентами. Фланговые могут работать и без холостых перемещений, двигаясь по спирали или периметру делянки, однако это создает трудности для выполнения последующих после валки операций (сбора пачки и трелевки). Схемы работы машин представлены на рис. 3.8.

Часовая производительность машины может быть определена из выражения

, (3.60)

где Т – время, затрачиваемое на выполнение машиной всех операций в расчете на одно дерево, с; V – средний объем хлыста, м³.

Значение Т рассчитывается по формулам:

для ВМ-4Б

, (3.61)

для ЛП-19

, (3.62)

для ЛП-54

, (3.63)

для ЛП-17А и ЛП-49 (валка-пакетирование)

(3.64)

для ВМ-4Б (валка пакетирование)

(3.65)

где – время на обработку одного дерева, с. Оно складывается из времени: доставки и установки срезающего и валочного механизмов и погрузочного рычага у дерева (t_ус = 8…12 с); срезания дерева (t_c = d_с/u); сталкивания его с пня (t_а = 3…5 с); подъема комля погрузочным рычагом (t_п = 4…7 с); t₁ – время на поворот манипулятора, доставку ЗСУ к дереву, захват, срезание, сталкивание (снятие) дерева с пня и доставку его в пакетирующее устройство или на землю, с; - время на переход машины от одного дерева к другому, с; t₂ – время перехода машины на смежную рабочую позицию, с; t₃ ‑ время перехода машины между лентами в расчете на одно дерево, с; t₄- время на раскрытие и закрытие коникового зажимного устройства, с (t₄ = 25…30с); с; t₅ - время на разгрузку пачки, с (t₅ = 10 с); t₆ ‑ время на установку и снятие машины с аутригеров, с (t₆= 50…70 с); d_с - диаметр дерева в месте спиливания, м; u – скорость подачи, м/c (для ВМ-4Б u = 0,06…0,08 м/с); n₁ - число деревьев, обрабатываемых с одной рабочей позиции; n₂ - число деревьев в пачке.

, (3.66)

, (3.67)

где V - средний объем хлыста, м³; q - запас леса на 1 га, м³; а - расстояние между смежными рабочими позициями машины, м; υ - скорость движения машины по лесосеке, м/с.

, (3.68)

где С – расстояние перехода машины между лентами, м (для машин ЛП-54 и ЛП-19 С=Δ); L - длина ленты, м; υ_л - скорость перехода машины между лентами, м/с.

, (3.69)

, (3.70)

где М - объем формируемой пачки, м³ (для ЛП-54 М = 4…6 м , для ЛП-17 М = 5…6 м³; для ЛП-49 М = 8 м³; для ВМ-4Б М = 8…10 м³).

Для машин, оборудованных манипуляторами, время t зависит в основном от объема хлыста V, м³, и может быть определено из уравнения . Значения коэффициентов и , полученных опытным путем, представлены в приложении 2. Для ЛП-49 значения и можно принять такими же, как для ЛП-17. Сменная производительность машин определяется из выражения:

, (3.71)

где m-число часов в смене, ч (m = 7 ч); - коэффициент использования времени смены.

.

Задания для выполнения практической работы 3.4

1) Изучить технологическое оборудование и назначение машин ВМ-4Б, ЛП-54, ЛП-19, МЛ-55, ЛП-17А и ЛП-49;

2) Изучить технологические схемы работы машин. Следует обратить внимание на влияние конструктивных особенностей технологического оборудования на схему разработки лесосеки. Машины ЛП-17А, ЛП-49 и ВМ-4Б могут работать в двух режимах: валка-пакетирование и валка-трелевка. В этом задании рассматривается режим валка-пакетирование;

3) Вычертить в масштабе предложенную в задании технологическую схему разработки лесосеки;

4) Произвести расчет сменной производительности машины в зависимости от параметров лесосеки;

5) Построить график П_см = f(V). Для построения графика рекомендуется вычислить П_см при V = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 м³.

Пример расчета сменной производительности валочно-пакетировочно-трелевочной машины ЛП-17, работающей в режиме валка-пакетирование, и построения графика зависимости сменной производительности машины от среднего объема хлыста и вырубаемого запаса леса на одном гектаре представлен на рис. 3.9.

Анализ полученных данных показывает, что средний объем хлыста вырубаемого компонента и средний вырубаемый запас леса на гектаре оказывают значительное влияние на производительность машин, задействованных на валке.