И трелёвочных тракторов

Древесина является одним из наиболее распространенных материалов, применяемых при подготовке, эксплуатации, прикрытии и восстановлении военно-автомобильных дорог в виде различных деревянных конструкций и сооружений. Это объясняется тем, что, во-первых, для большинства районов древесина является местным материалом, во-вторых, она удовлетворяет предъявляемым требованиям по допустимым нагрузкам (напряжениям) и сроку службы и, в-третьих, она легко обрабатывается.

Сочетание этих и других положительных качеств делает возможным заготовку и обработку древесины в полевых условиях и с максимальным использованием средств механизации.

К лесозаготовительным работам относятся валка, трелевка и раскряжевка леса, обрезка сучьев, корчевка пней и погрузочно-разгрузочные работы.

Для механизации лесозаготовительных работ применяются машины и механизмы, которые классифицируются по назначению. Для валки и раскряжевки леса – электрические и бензомоторные ручные цепные пилы. Для обрезки сучьев – электрические и бензомоторные ручные сучкорезы, представляющие собой дисковые типы малого диаметра или короткие мелкозвенные цепные пилы, оснащенные длинными рукоятками. При больших объемах работ применяются передвижные сучкорезные машины и установки, в которых очистка деревьев от сучков производится протаскиванием пакетов или отдельных деревьев комлями вперед лебедкой трактора через режущий узел, оснащенный ножами. Кроме того, для обрезки сучьев используются цепные пилы; для трелевки леса – трелевочные или обычные тракторы, трелевочные лебедки.

Машины для валки леса

Основным средством для валки леса являются цепные пилы. Кроме того, они применяются для очистки деревьев от сучьев, распиловки хлыстов, опиловки свай, насадок, схваток и других элементов деревянных мостов, изготовления элементов деревянных труб, деревянных дорожных покрытий, расчистки лесных завалов, проделывания во льду майн, при забивке свай со льда, а также лунок при разведке ледяной переправы, для заготовки дров и выполнения других работ.

В зависимости от первичного двигателя цепные пилы подразделяются на электрические и бензомоторные. В общем случае цепная пила состоит (рис. 8.1) из двигателя 1, муфты сцепления 2, редуктора 3, ведущей звездочки 4, пильной шины 5, неподвижной направляющей 7, пильной цепи 6 и устройств для натягивания последней.

Рис. 8.1. Принципиальная схема цепной пилы

Электрические пилы, двигатель которых допускает большие кратковременные перегрузки, а также может работать при любом положении в пространстве, не имеют муфты сцепления, а редуктор их выполнен в виде пары цилиндрических шестерен.

В основном в дорожных войсках используются электропилы, входящие в состав комплекта инструмента и оборудования с автономным источником тока для выполнения инженерных работ (деревообрабатывающих - ЭСБ-4-ИД, лесозаготовительных - ЭСБ-4-ИЛ). Электропилы характеризуются надёжностью в работе, хорошей управляемостью, экономичностью. Однако область применения при валке леса ограничена из-за наличия кабельного соединения с передвижной электростанцией, что создаёт определенные неудобства при работе.

Бензомоторные пилыполучили наибольшее распространение при валке леса из-за ряда преимуществ. Они имеют муфты сцепления инерционного типа, отключающие двигатель при перегрузках (снижении числа оборотов ниже допустимых пределов). Редуктор этих пил обязательно должен иметь пару конических шестерен, за счет взаимного перекатывания которых можно обеспечить поворот пильной шины (вокруг оси А-В) из горизонтального положения (для валки леса) в вертикальное (для раскряжевки), не меняя положения двигателя.

Основными параметрами цепных пил являются масса пилы G, мощность двигателя N_ДВ и свободная длина пильной шины l_Ш (рис. 8.1). Последняя определяет собой максимальный диаметр ствола (в месте распила), который может быть повален с помощью данной пилы (d_max):

d_max ≤ 2∙l_max, м.

Из известных бензомоторных пил отечественного производства в дорожных войсках наибольшее распространение получили пилы МП-5 «Урал-2» и «Дружба-4».

Бензомоторная пила МП-5 «Урал-2» (рис. 8.2) состоит из двигателя внутреннего сгорания 2, рамы с рукоятками 3, сцепления 4, редуктора 5, пильного механизма 10, и съемочного стартера 1.

Рис. 8.2. Продольный разрез бензомоторной пилы МП-5 «Урал-2»:

1 - съемный стартер; 2 - двигатель; 3 - рама с рукоятками; 4 - сцепление;

5 - редуктор; 6 - ведущая шестерня; 7 - ведомая шестерня; 8 - эксцентрик привода гидравлического валочного клина; 9 - масляный насос;

10 - пильный механизм

Двигатель бензомоторной пилы - одноцилиндровый, двухтактный, карбюраторный. Основными узлами двигателя являются картер, коленчатый вал, цилиндр, поршень, глушитель, система зажигания, система охлаждения, система питания.

Зажигание горючей смеси обеспечивает бесконтактное магнето маховичкового типа, состоящее из специального четырехполюсного маховика и основания.

Угол опережения зажигания устанавливается на заводе-изготовителе и фиксируется нанесением красной риски на картере против риски на основании магнето.

Охлаждение двигателя пилы воздушное. Воздух нагнетается вентилятором через защитную сетку, улитку и дефлектор, охлаждая нагретые стенки цилиндра.

Система питания двигателя состоит из карбюратора, бензобака, отстойника и топливопровода.

Пильная цепь и направляющий паз шины во время работы пилы смазываются автоматически под давлением. Система смазки состоит из масляного бака, отлитого как одно целое с корпусом редуктора 5, масляного насоса плунжерного типа и системы каналов подвода смазки к цепи.

Масляный насос приводится в действие от ведущей шестерни 6 редуктора через червячную передачу. Для смазки применяется то же масло, что для приготовления горючей смеси для двигателя.

Мощность от вала двигателя к приводной звездочке пильной цепи передается через автоматически включающее сцепление 4 и редуктора 5. Редуктор 5 состоит из двух конических шестерен – ведущей 6 и ведомой 7.

Сцепление состоит из ведущей части, закрепленной на конце коленчатого вала двигателя, и ведомой чашкообразной части, закрепленной на ведущем валике редуктора.

При переводе двигателя с холостых оборотов на рабочие (более 2000 об/мин) развиваемая грузиками центробежная сила преодолевает сопротивление пружин и грузы расходятся, прижимаясь к внутренней цилиндрической поверхности ведомой части сцепления. Таким образом осуществляется автоматическое включение двигателя на рабочие обороты.

При переводе двигателя на пониженные обороты сцепление автоматически под действием пружин на секторные грузики выключается и пильная цепь останавливается.

Корпус редуктора фланцем стыкуется с фланцем картера, двигателя, и за конусные поверхности фланцы скрепляются хомутом рамы с эксцентриковым зажимом.

Пильный механизм из горизонтального положения («валка») в вертикальное («раскряжевка») и наоборот переводится при ослабленном зажиме хомута. Хомут ослабляется поворотом рычага эксцентрикового зажима.

Пильный механизм (рис. 8.3) состоит из пильной шины 3, пильной цепи 4, ведущей цепной звездочки 1, пружинного амортизатора 6, ведомой звездочки 5, натяжного приспособления 2 и зубчатого упора 7.

Оптимальным натяжением пильной цепи считается такое, при котором между заплечиками головки ведомой звездочки и торцом шины есть зазор 1 мм.

Рис. 8.3. Пильный механизм бензомоторной пилы МП-5 «Урал-2»

На корпусе редуктора укреплен зубчатый упор 7, служащий упором при пилении. Упор расположен ниже пильной цепи и при пилении создает момент, надвигающий пильную цепь на распиливаемый материал.

На площадке корпуса редуктора имеется площадка с отверстием для установки привода гидравлического валочного клина и для заполнения полости редуктора смазкой. Отверстие закрыто крышкой.

Пуск двигателя осуществляется съемным стартером, который устанавливается на переднем фланце улитки вентилятора, а после пуска двигателя снимается.

Управление работой пилы ведется с помощью рычага управления газом, расположенного на правой рукоятке рамы. Прижатием рычага к рукоятке открывается дроссельная заслонка карбюратора, увеличивается подача горючей смеси в цилиндр, повышаются частота и мощность двигателя. При возвращении рычага в исходное положение двигатель переходит на режим холостого хода.

Бензомоторная пила «Дружба-4» имеет меньшую мощность двигателя по сравнению с бензомоторной пилой МП-5 «Урал-2», пильная цепь и направляющий паз шины во время эксплуатации смазываются специальным ручным насосом, встроенным в стойку рамы.

Резервуаром для смазки служит полость трубы стойки. Смазка пильного аппарата во время работы пилой производится плавным нажатием на рычаг и последующим резким отпусканием его.

Технические характеристики бензопил МП-5 «Урал-2» и «Дружба-4» приведены в табл. 8.1.

Помимо цепных пил для валки леса можно использовать также обычные бульдозеры, различные лебедки и другие механические средства, однако при таких способах повреждается значительный объем деловой древесины – ее комлевая часть. Поэтому к ним прибегают в исключительных случаях, при необходимости экстренной расчистки площадей от леса.

Таблица 8.1

Технические характеристики бензомоторных пил

Параметр	МП-5 «Урал-2»	«Дружба-4»
Рабочая длина режущего органа, мм: основная для крупномерного леса		-
Номинальная мощность двигателя, кВт	3,7	2,8
Частота вращения коленчатого вала, об/мин	5800-6000
Расход топлива, л/маш·ч	2,8	2,8
Вместимость бака для топлива, л	1,3	1,5
Производительность пиления для ели диаметром около 40 см, см2/с	100-130
Вместимость бака для смазки, л	0,245	-
Смазка пильного аппарата	Автоматическая	Вручную
Топливо	Смесь бензина А-76 (А-80) с автотракторным маслом АС-8 в пропорции 20:1 по объему
Управление пилой	Одиночное
Расчет, чел.: при валке при раскряжевке	2-3 4-5	2-3 4-5
Масса пилы (сухая) с основной пильной шириной, кг	11,6	10,05

Трелевочные тракторы

Трелевочные тракторы предназначены для транспортирования, как правило волоком, сваленных деревьев, хлыстов и бревен от места валки деревьев (лесосеки) до склада или площадки, где производится их дальнейшая обработка или погрузка на автомобили.

Кроме того, трелевочные машины могут быть использованы для расчистки завалов при восстановлении дорог, транспортировании грузов и на других работах.

Трелевочный трактор (рис. 8.4) в качестве основного рабочего оборудования имеет реверсивную тяговую однобарабанную лебедку 1, приводимую по вращение от КПП цепной передачей, и подъемную аппарель 2, устанавливаемую гидроцилиндрами в рабочее (наклонное) или транспортное (поднятое) положение. Трактору придается строповочная оснастка (рис. 8.4, б), в комплект которой входит тяговый трос 3, заканчивающийся опорным кольцом 5, и набор чокеров 4. Последние представляют собой отрезки тросов длина около 1,5 м, на одном конце которых закреплены кольца, а на другом – крючья.

Рис. 8.4. Принципиальная схема трелевочного трактора

При помощи крючьев чокеры, кольца которых нанизаны на тяговый трос, закрепляются на стволах поваленных деревьев, подлежащих трелевке.

Принцип действия трелевочного трактора основан на том, что при наматывании тягового троса на барабан лебедки опорное кольцо «собирает» все чокеры, формирует пакет древесины и втаскивает его передним концом до аппарели на опорную площадку. В таком положении пакет с поднятой аппарелью транспортируется к месту разгрузки. На месте разгрузки аппарель опускается и трактор выезжает из-под пакета, разматывая тяговый трос. Основными параметрами трелевочных тракторов являются: мощность двигателя, масса трактора, максимальная допустимая нагрузка на опорную площадку, максимальное тяговое усилие, скорость наматывания тягового троса.

Различают три основных метода организации трелевки: трелевочный трактор оснащен одним комплектом оснастки, операции выполняются последовательно, без совмещения их по времени; трелевочный трактор оснащен двумя комплектами оснастки, работает «челноком», освобождаясь от «холостого» оборудования на лесосеке; трелевочный трактор оснащен тремя комплектами, работает «челноком», обеспечивает возможность снижения времени рейса за счет смены рабочего комплекта на холостой как на лесосеке, так и на месте разгрузки.

В дорожных войсках нашли применение трелевочные тракторы ТДТ-75 и ТТ-4. Они представляют собой гусеничные машины рамной конструкции с передним расположением двигателя и задним расположением ведущих колес.

Трелевочный трактор ТДТ-75 (рис. 8.5) состоит из следующих основных узлов и механизмов: двигателя, трансмиссии, рамы, ходовой части, рабочего оборудования, механизмов управления, вспомогательного оборудования, электрооборудования.

Двигатель в комплекте со сцеплением и пусковым двигателем ПД-10 установлен внутри кабины трактора и закрыт сплошным капотом. Ведомый вал сцепления соединен с раздаточной коробкой 13 карданным валом.

Рис. 8.5. Трелевочный трактор ТДТ-75:

1 - лебедка; 2 - передний резиновый буфер; 3 - опора;. 4 - боковой ограничитель; 5 - передняя рама; 6 - торсионный механизм; 7 - щит погрузочного устройства;

8 - задний резиновый буфер; 9 - коробка передач; 10 - ползун; 11 - ходовая часть; 12 - рама трактора; 13 - раздаточная коробка; 14 - двигатель

Раздаточная коробка передает мощность коробке передач 9, лебедке 1 и гидронасосу.

Раздаточная коробка крепится к катеру лебедки снизу.

Коробка передач 9 выполнена в одном блоке с задним мостом и соединена с раздаточной коробкой 13 вторым карданным валом.

От коробки передач через задний мост и бортовые передачи вращение передается ведущим колесам гусениц.

Рама 12 является основной, на ней закреплены все узлы и механизмы. Она имеет днище, предназначенное для защиты узлов и механизмов от повреждения.Погрузочное устройство состоит из погрузочного щита 7 и направляющего блока. Щит шарнирно соединен с рамой трактора посредством передней и задней качающихся рамок. В транспортном положении щит передней частью лежит на кронштейнах, задней на роликах.

Поднятие и опускание щита (на обоих типах трактора) осуществляется гидроприводом, состоящим из гидронасоса, рабочего цилиндра и распределителя золотникового типа.

Погрузочный щит состоит из каркаса, выполненного из металлических балок, на который уложен настил из двух стальных листов.

В передней части к балкам каркаса и настилу щита приварены открылки, которые вверху соединены между собой трубой. К трубе в средней ее части подвешен направляющий блок. Открылки служат для предотвращения упора хлыстов и бревен в заднюю стенку кабины. В верхней части настила по краям щита приварены конусные отражатели, предотвращающие спадение деревьев со щита во время трелевки. Для облегчения поворота трактора с грузом хлыстов щит сделан изогнутым (с горбом).

Лебедка и тросовое оборудование трактора служат для собирания бревен, хлыстов и формирования пакета в лесосеке. Барабан лебедки обеспечивает намотку троса. Для собирания и формирования пакета щит опускается вниз так, что его нижняя кромка опирается на грунт. В этом случае щит выполняет вторую функцию, являясь упором для трактора при протаскивании тросом бревен к трактору. Надежность упора щита обеспечивается гидроприводом.

Таблица 8.2