Способ создания покрытия усов на участках с низкой несущей способностью грунтов

Авторы патента:

Шегельман Илья Романович (RU)

Скрыпник Владимир Иванович (RU)

Кузнецов Алексей Владимирович (RU)

A01G23/02 - пересадка, выкорчевывание, валка деревьев или обрезка ветвей или сучьев с деревьев (обрезка сучьев с растущих деревьев A01G 3/00)

Владельцы патента RU 2479200:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" (RU)

Способ включает валку, трелевку и обрезку сучьев деревьев, покрытие усов древесными отходами. Поваленные с помощью валочно-трелевочно-процессорной машины деревья трелюют к трассе уса, укладывая их комлями к трассе уса. Затем валочно-трелевочно-процессорной машиной производят обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты, которые укладывают с противоположной стороны уса. Сучья и вершинки деревьев укладывают на трассу уса. Далее с помощью форвардера производят сортировку и штабелевку сортиментов, причем форвардер, передвигаясь по уложенным древесным отходам, уплотняет их. После окончания трелевки деревьев, их раскряжевки и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса повторяют все операции, производимые валочно-трелевочно-процессорной машиной и форвардером, с противоположной стороны уса. Способ не требует больших трудозатрат и обеспечивает уменьшение затрат на строительство усов с низкой несущей способностью грунтов. 1 ил.

Область применения изобретения - лесозаготовительные работы, в частности строительство временных лесовозных дорог (усов) с покрытием из древесных отходов.

В настоящее время для устройства временных лесовозных дорог на участках с низкой несущей способностью грунтов используется несколько методов.

1. В местности, где имеется достаточное количество дорожно-строительных материалов (прежде всего гравийных) и подвозка гравийных материалов экономически выгодна, после очистки дорожной полосы от растительности и срезания пней заподлицо с землей в дорожную одежду уса укладывается гравийная смесь необходимой толщины, которая после уплотнения служит достаточно надежным покрытием [1].

Недостатком этого метода строительства временных дорог является то, что при отсутствии в достаточной близости от трассы временной лесовозной дороги месторождений гравийных материалов, устройство такого покрытия (из гравийных материалов) требует больших затрат на их транспортировку и в конечном итоге ведет к повышению стоимости дороги до экономически недопустимых пределов.

2. При отсутствии в пределах экономической доступности гравийных материалов в качестве дорожной одежды усов может применяться сплошной настил или лежневое покрытие из дровяной древесины, инвентарных сборно-разборных плит или колесопроводов [1]. Следует отметить, что устройство усов с лежневым и инвентарным сборно-разборным покрытием требует больших затрат. Чтобы уменьшить протяженность усов с таким покрытием лесозаготовительные предприятия вынуждены увеличивать расстояние трелевки, в результате чего уменьшается производительность лесозаготовительных машин, особенно лесотранспортных (трелевочных тракторов с тросочокерным оборудованием, тракторов с манипулятором, валочно-трелевочных машин, форвардеров, скиддеров).

3. Для уменьшения затрат на строительство усов с низкой несущей способностью грунтов был предложен метод строительства усов с покрытием из древесных отходов. Этот метод нашел применение после того, как в большинстве предприятий в 80-ые г. 20 века была полностью машинизирована обрезка сучьев.

Устройство покрытия производится следующим образом. После валки, трелевки деревьев на погрузочной площадке производится обрезка сучьев машинами ЛП-30, ЛП-33. Сучья и вершинки остаются на погрузочной площадке в концентрированном виде, после этого машинами ЛП-23 или ЛТ-168 древесные отходы транспортируются к трассе уса, где укладываются в покрытие и уплотняются при проходе трелевочных тракторов.

Недостатком этого метода является то, что транспортировка древесных отходов и укладка их в покрытие временных лесовозных дорог (усов) требует больших трудозатрат и затрат времени работы машин ЛП-23, ЛТ-168 или других машин аналогичного назначения, так как плотность древесных отходов мала (0,2-0,25 т/м³). Это снижает эффективность данного метода создания покрытия временных лесовозных дорог (усов) и ведет к существенному увеличению стоимости устройства покрытия.

4. Второй вариант - устройство покрытия усов из древесных отходов с использованием на обрезке сучьев машин ЛП-30Б и ЛП-33 заключается в следующем. Трактора с тросочокерной оснасткой и трактора с манипуляторами трелюют деревья к трассе уса за вершины; деревья укладываются вершинной частью к усу. Сучкорезная машина, двигаясь по трассе уса, протаскивает деревья, при этом сучья укладываются в покрытие уса, а хлысты штабелюют с другой стороны дороги комлями к усу. В процессе работы сучкорезные машины уплотняют сучья. Вывозка осуществляется автопоездами с манипуляторами. После погрузки и вывозки хлыстов на освободившееся место укладываются деревья, стрелеванные с другой стороны дороги. Сучкорезная машина вновь протаскивает деревья, укладывая хлысты на противоположную сторону, а сучья и вершины в покрытие уса [2]. При работе по данной технологии имеются ограничения. Трелевка осуществляется только вершинами вперед, что исключает применение на трелевке пачкоподборщиков (скидеров) и валочно-трелевочных машин. Кроме того, при работе на трассе уса, в сравнении с работой на погрузочной площадке, резко снижается производительность сучкорезных машин.

Технический результат предлагаемого способа создания покрытия усов с низкой несущей способностью грунтов - повышение производительности и снижения стоимости строительства временных дорог (усов) на участках с низкой несущей способностью грунтов.

Достигается это тем, что поваленные с помощью валочно-трелевочно-процессорной машины (ВТПМ) деревья трелюют к трассе уса, укладывая их комлями к трассе уса, затем ВТПМ производит обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты, которые укладываются с противоположной стороны уса, а сучья и вершинки деревьев укладываются на трассу уса, далее с помощью форвардера производят сортировку и штабелевку сортиментов, причем форвардер, передвигаясь по уложенным древесным отходам, уплотняет их, а после окончания трелевки деревьев, их раскряжевки и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса повторяют все операции, производимые ВПТМ и форвардером, с противоположной стороны уса.

Технология работы показана на фиг.1, где 1 - ВТПМ, 2 - стрелеванные к трассе уса деревья, 3 - сортименты, 4 - покрытие усов из древесных отходов, 5 - форвардер; 6 - автопоезд-сортиментовоз.

Наиболее рационально для создания покрытия усов из древесных отходов использовать валочно-трелевочно-процессорную машину (ВТПМ) [3], снабженную харвестерной головкой, манипулятором и зажимным коником. ВТПМ 1 валит деревья 2 и трелюет их к трассе уса или магистрального волока, укладывая их комлями к дороге. После этого, передвигаясь по трассе уса, ВТПМ 1 производит обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов на сортименты 3, при этом сучья и вершинки деревьев - древесные отходы 4 укладываются на трассу уса, а сортименты 3 укладывают на противоположной стороне дороги.

После этого форвардер 5 сортирует и штабелюет сортименты 3, передвигаясь по трассе уса по древесным отходам 4, уплотняя их. После окончания трелевки деревьев, раскряжевки их и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса, такая же работа производится с противоположной стороны уса. Данная технология обеспечивает создание покрытия уса из древесных отходов 4, обеспечивающее проезд автопоездов-сортиментовозов 6 с грузом, а также уменьшение среднего расстояния трелевки.

В предложенном способе древесные отходы доставляются к трассе уса в процессе основной работы ВТПМ и укладываются в покрытие ею же. В предложенном способе устройства покрытия с использованием ВТПМ повышается производительность по циклу работ валка деревьев - сортировка и штабелевка сортиментов, а также на укладке древесных отходов в покрытие уса.

Проведенные в ПетрГУ расчеты показывают, что при работе в сопоставимых условиях производительность на чел.-день по комплексу работ валка деревьев - штабелевка сортиментов на лесосеке, в сравнении с наиболее производительным в настоящее время комплексом машин в составе харвестера и форвардера, выполняющих тот же цикл работ, возрастает в 1,25-1,3 раза. Например, производительность по этому циклу работ валка деревьев - сортировка и штабелевка сортиментов комплексом машин в составе харвестера и форвардера при характерных для Карелии условиях (средний объем хлыста 0,25-0,3 м³, запас на га 140-170 м³) составляет 47-49 м³, а производительность на чел.-день при использовании ВТПМ и форвардера 55-57 м³. При использовании других комплексов машин, производительность на чел.-день еще ниже.

Список использованной литературы

1. Автомобильные лесовозные дороги: справочник./Л.С.Матвеенко. - М.: Лесная промышленность, 1982. - 264 с.

2. Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Галактионов О.Н. Техническое оснащение современных лесозаготовок. - СПб.: ПРОФИ-ИНФОРМ, 2005. - 344 с.

3. Патент РФ на полезную модель «Валочно-трелевочно-процессорная машина» №94111, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 10 мая 2010 г.

Способ создания покрытия усов на участках с низкой несущей способностью грунтов, включающий валку, трелевку и обрезку сучьев деревьев, покрытие усов древесными отходами, отличающийся тем, что поваленные с помощью валочно-трелевочно-процессорной машины деревья трелюют к трассе уса, укладывая их комлями к трассе уса, затем валочно-трелевочно-процессорной машиной производят обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты, которые укладывают с противоположной стороны уса, а сучья и вершинки деревьев укладывают на трассу уса, далее с помощью форвардера производят сортировку и штабелевку сортиментов, причем форвардер, передвигаясь по уложенным древесным отходам уплотняет их, а после окончания трелевки деревьев, их раскряжевки и укладки сучьев и вершинок в покрытие уса с одной стороны уса повторяют все операции, производимые валочно-трелевочно-процессорной машиной и форвардером, с противоположной стороны уса.

Изобретение относится к лесной промышленности и лесному хозяйству и может быть использовано для заготовки сортиментов с сохранением подроста и молодняка. .

Машина для рубок ухода за лесом // 2466529

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано для проведения рубок при уходе за лесом. .

Захватно-срезающее устройство для лесоводственных уходов в насаждениях // 2443100

Изобретение относится к машинам, предназначенным для проведения лесоводственных уходов за различными древесными и кустарниковыми насаждениями, в частности к машинам для удаления сухих или часто посаженных деревьев, подрезки их вершин, боковых ветвей и крон, понижения или срезания на пень кустарников.

Кусторез // 2433586

Изобретение относится к сельско- и лесохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уничтожения мелкой древесины и кустарниковой растительности, например, при осветлении лесных культур, уходе за лесными культурами.

Способ проведения лесозаготовительных работ при создании гидротехнических сооружений в зоне лесного массива // 2374830

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и может быть использовано при проведении лесозаготовительных работ при создании гидротехнических сооружений, например водохранилищ, в зоне лесного массива.

Способ проведения лесозаготовительных работ // 2374829

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при проведении лесозаготовительных работ. .

Способ заготовки сортиментов машиной манипуляторного типа // 2365093

Изобретение относится к лесной промышленности и лесному хозяйству и может быть использовано для заготовки сортиментов и сохранения подроста. .

Способ и машина для формирования пачек деревьев // 2355161

Изобретение относится к технологии и машинам для валки деревьев и формирования из них пачек для дальнейшей их трелевки и может быть использовано в лесной промышленности и лесном хозяйстве.

Захватно-срезающее устройство для заготовки деревьев // 2350069

Изобретение относится к устройствам для валки деревьев лесозаготовительными машинами и может быть использовано в лесной промышленности. .

Способ заготовки сортиментов и рабочий орган машины для его осуществления // 2343693

Изобретение относится к заготовке сортиментов с растущих деревьев в приспевающих и спелых березняках, а также в осинниках и других смешанных древостоях, причем обработка растущих деревьев и заготовка сортиментов выполняется существующими типами отечественных валочно-пакетирующих машин, оснащенных сменными малогабаритными захватно-срезающими устройствами модульного изготовления с предельно заданными массой и грузоподъемностью, установленными на конце манипулятора с большим вылетом (вылет рабочего органа не менее 12,5 м по горизонтали и 18 м в вертикальной плоскости).

Комбайн лесозаготовки // 2484618

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для заготовки древесины с возможностью погрузки и удаления пеньков одним механизмом

Способ заготовки сортиментов и пакетов сучьев на лесосеке // 2496302

Способ включает валку деревьев, обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной, производство на лесосеке пакетов лесосечных отходов, вывозку сортиментов и пакетов лесосечных отходов на верхний склад сортиментовозом. Выработку пакетов лесосечных отходов осуществляют валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной, оснащенной устройством для накопления сучьев и устройством для прессования сучьев в пакеты. Операции накопления и прессования сучьев в пакеты совмещают по времени с операциями обрезки сучьев и раскряжевки деревьев. Способ обеспечивает повышение производительности заготовки и качества лесосечных отходов, как сырья, снижение себестоимости комплексной заготовки одновременно сортиментов и лесосечных отходов на лесосеке путем повышения производительности валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины. 1 ил.

Способ разработки пораженных пожарами лесных массивов // 2499383

Способ включает отделение стволов от корневой системы и состоит из двух этапов трелевки древесины. На первом этапе трелевку осуществляют с помощью лебедки через грузовой блок, а на втором - после обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов на сортименты посредством устройства для удержания перемещаемой древесины. На первом этапе пораженные пожаром деревья обрабатывают группами. В первую группу входят упавшие деревья с освободившейся от грунта корневой системой путем чокеровки и трелевки их на некоторое расстояние от места чокеровки с последующим отделением ствола от корневой системы, например бензопилой. Во вторую группу входят упавшие деревья, имеющие скрепленную с грунтом корневую систему, стволовую часть которых вначале отделяют от корневой системы, например бензопилой, с последующей ее чокеровкой и трелевкой до конечного пункта первого этапа. В третью группу входят деревья, имеющие связь корневой системы с грунтом и опирающиеся вершиной на рядом стоящие деревья, которые вначале чокеруют на расстоянии 1,5-2 метра от корневой системы, затем лебедкой натягивают канат, обеспечивая приземление дерева в заданное положение. После приземления отделяют ствол от корневой системы, например бензопилой, с последующей трелевкой до конечного пункта первого этапа. После того как все деревья подтрелеваны к конечному пункту первого этапа осуществляют обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты. Способ обеспечит снижение энергозатрат и трудозатрат при обработке зависших и упавших в процессе пожара деревьев с освободившейся и не освободившейся от грунта корневой системой. 3 ил.

Способ разработки лесосек машинами манипуляторного типа // 2504146

Способ включает разбивку лесосек на пасеки с технологическими коридорами и заездами на полупасеки, валку деревьев на пасеках с использованием машины манипуляторного типа для заготовки сортиментов, обрезку сучьев, раскряжевку на сортименты. Между технологическими коридорами и границами заездов на полупасеки размещают вспомогательный коридор на расстоянии вылета манипулятора от границ заездов на полупасеки и середины технологических коридоров. Сортименты, заготовленные на вспомогательном технологическом коридоре, перекладывают к технологическим коридорам и границам заездов на полупасеки. Способ обеспечивает повышение производительности и снижение площади технологических коридоров. 3 ил.

Способ посадки защитных лесонасаждений // 2504948

Способ включает образование посадочной борозды (щели), опускание в нее корневых систем сеянцев и заделку их почвой. Перед заделкой корневых систем сеянцев почвой в зону их размещения и непосредственно на них порционно подают гидрогель. После заделки корневых систем сеянцев почвой на ее поверхность симметрично по обе стороны вдоль рядка высаживаемых растений полосами с шириной a=15…25 см и расстоянием между ними в=5…8 см наносят связующее вещество. Связующее вещество создает на почве покрытие в виде пленки. Способ позволит повысить приживаемость сеянцев и создаст условия для их ускоренного роста в тяжелых климатических условиях аридных регионов, что исключит дополнительные затраты средств и времени на создание защитных лесных насаждений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ выборочной заготовки и транспортировки древесины // 2512167

Способ выборочной заготовки и транспортировки древесины включает заготовку и транспортировку древесины посредством валочных механизмов, лебедки, трелевочных тракторов, канатной системы с промежуточными опорами. Эксплуатацию замкнутой канатной системы осуществляют совместно с трелевочными тракторами. Канатную систему приводят в движение установленной на базе автомобиля лебедкой, привод которой осуществляют посредством находящихся в одной плоскости системы звездочек на полуосях автомобиля и барабане лебедки, с возможностью регулировки натяжения цепной передачи. Способ обеспечивает повышение производительности и оперативности цикла трелевки древесины, увеличивает площадь охвата обрабатываемого участка. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ лесозаготовки // 2513528

Изобретение относится к лесной промышленности и лесному хозяйству и может быть использовано при выполнении лесосечных работ. Способ включает разбиение лесосеки на пасеки, территорию которых разбивают на пять полос: волок, две примыкающие к волоку ленты, две удаленные от волока ленты, и предусматривает валку деревьев и обрезку сучьев с использованием бензопил и трелевку хлыстов лесозаготовительной машиной. Обрезку сучьев осуществляют на волоке с деревьев, поваленных кроной на волок, и с деревьев, подтрелеванных к волоку манипуляторной машиной в подвешенном положении. Способ позволит снизить площадь, занятую под погрузочными пунктами и волоками, что приведет к увеличению сохранности подроста, оставляемого на доращивание. 6 ил., 3 табл.

Двигатели и обрабатывающие устройства для обработки деревьев // 2515637

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к лесозаготовительным машинам. Двигатель содержит механизм, выполненный с возможностью приведения в действие колеса, кожух, датчик линейных и угловых перемещений. Колесо выполнено с возможностью зацепления части дерева. Упомянутый механизм установлен в кожухе. Датчик линейных и угловых перемещений функционально сопряженный с механизмом и предназначенный для формирования сигнала с информацией о длине части дерева, зацепляемого колесом. Датчик линейных и угловых перемещений расположен в корпусе. Обрабатывающее устройство для лесозаготовительной машины содержит колесо, двигатель, обрабатывающее приспособление. Колесо предназначено для зацепления, по меньшей мере, части дерева. Двигатель соединен с колесом и включает кожух, в котором установлен механизм, выполненный с возможностью приведения в действие колеса, датчик линейных и угловых перемещений. Датчик линейных и угловых перемещений функционально сопряжен с механизмом и предназначен для формирования сигнала с информацией о длине, по меньшей мере, части дерева. Датчик линейных и угловых перемещений расположен в корпусе. Обрабатывающее приспособление функционально сопряжено с датчиком линейных и угловых перемещений и предназначенное для обработки дерева. Такое конструктивное выполнение позволит улучшить технологию работы машины. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Машина для рубок ухода за лесом // 2529171

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано для проведения рубок ухода за лесом. Устройство содержит грузовую платформу с наклонной площадкой. На платформе размещена тележка с механизмом резания. Механизм резания выполнен в виде двигателя, соединенного ременной передачей с фрезой. Впереди платформы жестко установлен корпус протаскивающего механизма. Один край тележки с колесами размещен на направляющих. Другой край тележки посредством серег связывает вал фрезы с ведущим валом одного из протаскивающих вальцов протаскивающего механизма. Ведущие вальцы протаскивающего механизма связаны ременной передачей с механизмом резания. Шарнирно установленные прижимные вальцы протаскивающего механизма связаны с тележкой посредством тяги. Такое конструктивное решение направлено на снижение материалоемкости. 4 ил.

Система наведения и стабилизации грузозахватного механизма для аэростатно-канатной системы трелевки // 2531319

Система включает корпус с прикрепленными к нему грузовыми стропами аэростата, лебедку с радиодистанционным управлением. Лебедка имеет привод и управляет грузовым канатом с приспособлением для крепления и подъема груза. В корпусе расположены две лебедки с приводом от электродвигателей. Лебедки с электродвигателями установлены на поворотной платформе на подшипниках скольжения с приводом от дополнительного электродвигателя. Платформа по краям через 90° имеет четыре амортизатора. Приспособление для крепления, подъема и опускания груза выполнено в виде грейфера. Грузовые канаты помимо силовой и грузовой функции обеспечивают подачу тока на электромеханизмы червячного типа на грейфере и работают на закрытие и открытие клешней грейфера. На корпусе грейфера расположена видеокамера с радиодистанционной передачей сигнала. На корпусе расположены солнечные энергетические преобразователи для снабжения системы электричеством. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить оперативность работ, улучшить точность наведения грузозахватного механизма, а также стабилизировать грузовую подвеску с захватным приспособлением в процессе выполнения трелевочных и грузоразгрузочных операций. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.