Виды технологических процессов и состав работ
Технология– совокупность методов обработки, изменения состояния, формы, размеров, свойств и местоположения предмета труда в процессе производства продукции.
Технология лесозаготовительного производства– это способы и средства выполнения на лесосеках, погрузочных пунктах и лесных складах ряда операций от валки леса до отгрузки его потребителю в надлежащем виде.
В зависимости от набора технологических операций, места их выполнения и вида продукции, вывозимой с лесосеки, технологические продукции лесосечных работ подразделяют на три основные группы технологических процессов:
1) хлыстовая технология,
2) сортиментная технология,
3) технология с углубленной переработкой древесины.
| Группа технологических процессов | Номер технологичес-кого процесса | Операции, выполняе-мые на лесосеке | Вид трелюемых лесомате-риалов | Операции, выполняемые на верхнем складе или погрузочном пункте | Вид вывозимых лесоматериалов |
| Хлыстовая технология | В- Фп В- Фп В-Ос- Фп | Д Д Х | П Ос-П П | Д Х Х | |
| Сортиментная технология | В-Ос- Фп В- Фп В-Ос-Р-Фп В-Ос-Р-Фп-П | Х Д С - | Р-П Ос-Р-П П - | С С С С | |
| Технология с углубленной переработкой древесины | В- Фп В-Ос-Р-Фп В-Ос-Р-Фп Ршпо -П | Д С С | Ос-Р-Пр-П Пр-П Ок-Рщ-П | Пм Пм Щтех Щтоп |
Хлыстовая технологиязаготовки леса является в настоящее время наиболее распространенной. В России на ее долю приходится около 80% всего заготовляемого леса, в США и Канаде – более 85%.
Технологический процесс №1 позволяет свести к минимуму число операций, выполняемых на лесосеке, и осуществлять операции на более производительном стационарном оборудовании нижних складов и бирж сырья деревообрабатывающих предприятий. Кроме того, этот процесс дает возможность уменьшить трудозатраты на очистку лесосек и использовать сучья, вершины и ассимиляционный аппарат деревьев (хвои и листья) для производства полезной продукции (топливная и технологическая щепа, арболит, хвойно-витаминная мука и др.).
u Однако при трелевке деревьев, особенно за комли, труднее сохранить подрост и предотвратить повреждения оставляемых на корню деревьев. Современная лесоводственная наука считает нежелательным вывоз порубочных остатков с территории лесосеки в связи с обеднением лесной почвы, а при вывозке деревьев уменьшается использование грузоподъемности лесовозного транспорта из-за низкого коэффициента полнодревесности пакета. На большинстве производственных площадок лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий отсутствуют технические и технологические возможности переработки порубочных остатков.
При технологическом процессе №2 происходит концентрация порубочных остатков на территории верхнего склада, что уменьшает трудозатраты на очистку лесосеки, улучшает условия для применения высокопроизводительных мобильных сучкорезных машин, дает возможность лучше использовать грузоподъемность лесовозного транспорта. Однако при этом процессе увеличивается число операций, выполняемых в лесу.
Достоинством технологического процесса №3 является то, что трелевка хлыстов позволяет уменьшить степень повреждаемости подроста и оставляемых на корню деревьев, появляется возможность использовать порубочные остатки для укрепления трелевочных волоков при слабой несущей способности грунтов. Однако при этом увеличивается затраты на последующую очистку территории лесосеки, невозможно или затруднено последующее применение порубочных остатков для производства полезной продукции.
¢ Сортиментная технологиязаготовки леса наиболее предпочтительна для небольших лесозаготовительных фирм, не имеющих своих лесоперерабатывающих площадок и торгующих древесиной «с колес». Кроме того, она рекомендуется при невозможности использования хлыстовой вывозки леса, например при малых радиусах поворота лесовозной дороги.
При технологическом процесс №4 работы по валке деревьев, очистки их от сучьев и раскряжевке обычно выполняют с помощью ручного моторного инструмента – бензиномоторных пил. Подобная технология, распространенная на несплошных рубках при отсутствии у предприятия высокопроизводительных многооперационных машин, позволяет использовать порубочные остатки для укрепления трелевочных волоков и вывозить с лесосеки готовую продукцию, если предприятие торгует круглым лесом. Основным недостатком данного процесса является большая доля ручного труда при лесосечных работах.
Технологический процесс №5 имеет недостатки, связанные с трелевкой деревьев, но позволяет использовать на верхнем складе многооперационные сучкорезно-раскряжевочные машины, называемые также процессорами.
Технологические процессы №6 и 7 являются классическими примерами так называемой скандинавской технологии заготовки леса. На валке леса используются либо бензиномоторные пилы (тогда для очистки деревьев от сучьев и раскряжевки применяются процессоры), либо валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины, называемые также харвестерами. Иногда всегда технологические операции выполняются с помощью бензиномоторных пил. На трелевке используются сортиментовозы, называемые также форвардерами, с колесным или гусеничным движителем.
Технологический процесс №7 предусматривает так называемую прямую вывозку леса, т.е. без выделения специальной операции трелевки и перегрузки на лесовозный транспорт. Работа по такой схеме эффективна при небольшом расстоянии вывозки (до 40 км) и использовании в качестве транспорта леса только колесных форвардеров. Так в основном работают в скандинавских и других европейских странах, где расстоянии вывозки обычно невелики.
¢ Технологию с углубленной переработкой древесиныможно признать перспективной. Ее развитие в настоящее время сдерживается отсутствием недорогой и эффективной техники, способной перерабатывать заготовляемую древесину на щепу и пиломатериалы в условиях лесосеки. Разработка такой техники находится сейчас на стадии проектирования и экспериментальных исследований.
Технологические процессы №8 и 9 предусматривают проведение на лесосеке и погрузочном пункте всех технологических операций по выработке пиломатериалов. В настоящий момент такая технология заготовки применяется в основном в мелких частных совладениях за рубежом. Она не получила промышленного распространения в связи с отсутствием высокопроизводительной техники, способной производить продольную распиловку круглых лесоматериалов в условиях лесосеки.
Технологический процесс №10 позволяет получать не лесосеке технологическую и топливную щепу. Он перспективен в условиях плантационного лесовыращивания. На современном этапе развития лесопромышленного комплекса получение технологической щепы в условиях лесосеки затруднено из-за отсутствия машин, способных производить качественную окорку в данных условиях. Получение топливной щепы из порубочных остатков в условиях лесосеки активно внедряется в технологический процесс лесозаготовок в последние годы.
ВАЛКА ЛЕСА
Способы и виды валки деревьев:
n Валка деревьев является первой операцией основных работ.
n Возможны два способа валки деревьев:
- без корневой системы (с оставлением пня);
- с корневой системой.
Второй способ несмотря на возможность более полного использования фитомассы дерева не получил распространения, используется только в случае расчистки лесопокрытых земель, выведенных из состава лесного фонда или переведенных в нелесные земли.
При первом способе (с оставлением пня) валка может быть трех видов: ручная, механизированная и машинная.
При ручном виде валки используют ручные лесозаготовительные инструменты (ручные пилы, топоры). В настоящее время этот вид промышленно не применяется.
При механизированном виде используют ручной моторный инструмент (бензино- и электромоторные пилы). В настоящее время как в России, так и в большинстве зарубежных стран наиболее распространены бензиномоторные пилы в связи с большой стоимостью специальных лесозаготовительных машин и более широкими возможностями применения пил по рельефным и почвенно-грунтовым условиям.
Устройство бензиномоторных пил:
n Основными узлами б/м пил являются:
1) ДВС (одноцилиндровый, двухтактный) с системой зажигания и питания, в которую входит топливный бак объемом, рассчитанным на 1-1,5 ч работы;
2) устройство передачи вращающего момента от двигателя к пильному механизму;
3) пусковое устройство;
4) рама для крепления основных узлов и деталей пилы;
n Основными частями пильного механизма являются:
1) пильная шина;
2) ведущая и ведомая звездочки (ведомая звездочка ставится не всегда);
3) пильная цепь;
4) устройства для натяжения и смазывания пильной цепи;
5) амортизирующее устройство, устанавливаемое под ведомую звездочку.
Виды и характеристика ручного инструмента:
Ручные моторные инструменты классифицируют по ряду признаков.
n По типу привода их подразделяют на:
1) бензиномоторные, т.е. работающие от бензинового двигателя внутреннего сгорания;
2) электромоторные — с приводом от электродвигателя.
Электромоторные пилы используют для раскряжевки, обрезки вершин и крупных сучьев. Электромоторные пилы по сравнению с бензиномоторными более просты в эксплуатации, у них значительно меньше уровни шума и вибрации. Вместе с тем для них необходимы источник энергии и кабельная сеть, что резко ограничивает их применение в условиях лесосеки.
n По расположению рукоятей бензиномоторные пилы подразделяют на:
1) универсальные - с низким расположением рукоятей (из пил отечественного производства относятся «Тайга-214», «Тайга-245», «Крона-202»);
2) специализированные - с высоким расположением рукоятей (из пил отечественного производства относятся М-228, «Урал-2Т Электрон», «Дружба-4МЭ»).
n По наличию редуктора пилы подразделяют на:
1) редукторные – относятся специализированные пилы;
2) безредукторные.
n По наличию дополнительной рукояти на свободном конце пильного механизма пилы подразделяют на:
1) консольные;
2) неконсольные - в настоящее время не выпускаются.
n По числу цепей различают:
1) одноцепные пилы;
2) двуцепные пилы.
Все современные пилы одноцепные.
В качестве режущего инструмента на моторных пилах и большинстве лесозаготовительных машин, осуществляющих валку деревьев, применяют пильные цепи, классифицируемые:
- по типу зубчатого венца:
1) с плоскими зубцами, каждый из которых выполняет определенную работу (пильные цепи поперечного пиления — ПЦП);
2) с зубцами Г-образного профиля, имеющими сложную форму и выполняющими всю работу по образованию пропила и транспортированию опилок (пильные цепи универсальные — ПЦУ);
- по типу устройств для направления движения цепи по шине:
1) с хвостовиками на средних звеньях цепи, перемещающихся в пазах пильной шины;
2) седлающего типа с выступами на боковых звеньях, благодаря чему между боковыми звеньями образуются пазы, в которые входят направляющие выступы пильной шины;
- по способу соединения звеньев:
1) неразборные, соединенные заклепками;
2) разборные, соединенные разборными шарнирами;
- по величине шага цепи по заклепкам:
1) мелкозвенные с шагом до 15 мм;
2) крупнозвенные с шагом свыше 15 мм.
- кроме того, различают цепи с постоянным и переменным шагом.