Становление и тенденции развития современных технологических процессов лесозаготовок

2. Становление и тенденции развития современных технологических процессов лесозаготовок

На современном этапе основное распространение на лесозаготовках получили три технологии, базирующиеся на различных способах трелевки древесины. При этом способ трелевки определяет характер и технологию выполнения других операций лесозаготовок (валку, пакетирование, обрезку сучьев, погрузку).¹

Первая технология - технология заготовки и трелевки древесины целыми деревьями. В данном технологическом процессе после валки дерева оно в целом виде трелюется к погрузочному пункту. На погрузочном пункте производится обрезка сучьев, а затем погрузка полученных хлыстов на лесовозный автомобильный транспорт.

Вторая технология близка к первой, поскольку в её основе лежит перемещение по лесу (трелевка) также длинномерного груза - хлыста. Эта технология получила название хлыстовой. В данном технологическом процессе после валки дерева оно уже не в целом виде трелюется к погрузочному пункту. У пня производится обрезка сучьев. Погрузку хлыстов на автомобильный транспорт проводят сразу после трелевки.

Валка деревьев и обрезка сучьев в подавляющем большинстве случаев производятся бензопилами, а трелевка - чокерными трелевочными тракторами, или бесчокерными манипуляторного типа «Форвардер».

Третья технология - технология заготовки и трелевки древесины сортиментами. В этом технологическом процессе дерево валится, после чего прямо у пня производится обрезка сучьев и раскряжевка (поперечная разделка) хлыста на сортименты различной длины. Сортименты формируются в пачки. После этого производится их погрузка на самозагружающееся трелевочное средство и перемещение в полностью погруженном положении к лесовозной дороге. У дороги лес складируется, а затем грузится на автопоезда и вывозится потребителям. При этом придорожные лесные склады имеют значительно меньшую площадь в сравнении с площадью складов при заготовке леса целыми деревьями. На них не сосредотачивается мощная сучкорезная и погрузочная техника.

В техническом плане основу современной сортиментной (или как её называют последнее время - скандинавской) технологии составляют валочно - сучкорезно - раскряжевочные машины манипуляторного типа (харвестеры) и самозагружающиеся машины для трелевки сортиментов в полностью погруженном положении - подборщики - сортиментовозы (форвардеры). Такая система машин обепечивает заготовку 85-90% всей древесины в скандинавских странах. В России в последнее десятилетие сортиментная технология нашла распространение в форме применения ручного бензомоторного инструмента на валке, обрезке сучьев и раскряжевке, и форвардеров - на трелевке.

Применение той или иной технологии определяется массой различных обстоятельств. На сегодня невозможно предложить одну универсальную технологию и систему машин, которые бы удовлетворяли целому комплексу порой противоречивых требований: максимальной производительности, низкой себестоимости, высокой надежности, социальной и экологической устойчивости, уровню обученности работающего на данной территории населения, местным традициям и пр.

Первые две технологии наибольшее распространение получили в России и Северной Америке, т. е. странах, где лесозаготовки ведутся в наиболее крупных объемах на крупноконцентрированных лесосеках в так называемых диких лесах, владельцами которых является государство, осваиваемых в первую очередь рубками главного пользования.

Такое ее широкое применение в названных странах объясняется тем, что основной объем лесозаготовок здесь ведется в лесах естественного происхождения с разновозрастным древостоем хвойных и лиственных пород, характеризующихся большим количеством пороков древесины. Это требует разделки и рассортировки древесины по большому числу типоразмеров. Кроме того, лесозаготовительные предприятия значительно удалены от потребителей. ¹

Технология заготовки леса целыми деревьями и хлыстами при сплошной вырубке позволяет наиболее легко восстанавливать леса методом, при котором в качестве семенных деревьев оставляют на корню 40-70 лучших деревьев на гектаре. Это обеспечивает быстрое и надежное воспроизводство древостоя. Естественному лесовозобновлению может способствовать и обнажение почвы в результате трелевки деревьев или хлыстов. Достаточно эффективно может решаться вопрос механизированного крупномасштабного искусственного лесовозобновления.

В прошлом на севере России, США и Канаде достаточно широко была распространена и сортиментная технология Однако высокий уровень немеханизированного ручного труда с одновременным появлением в 50 - 60 -е годы мощных машин и механизмов для осуществления высокопроизводительных лесозаготовок целыми деревьями и хлыстами на долгие годы снизил степень применения сортиментной технологии.

В Скандинавских странах развитие технологий и механизации лесозаготовок пошло по иному пути. Большое число частных лесовладельцев (в Швеции 51% лесных земель принадлежат частникам, 33% компаниям и только 9% государству; в Финляндии 62% лесов находится в частном владении, 8% принадлежат компаниям и около 25% государству) с разрозненными по всей территории лесными наделами явилось сдерживающим фактором на пути распространения первых двух технологий и присущих им методов машинизации лесозаготовок. Появившиеся в 60-е годы первые образцы классических трелевочных машин не привели к ожидавшемуся технологическому буму в лесу. И сегодня доля первых двух технологий в скандинавских лесах вряд ли составит 1%. ¹

В то же время наблюдается возрождение сортиментной технологии лесозаготовок, но уже на новом уровне, в России и Северной Америке.

Сокращение запасов древесины в промышленно развитых районах и наличие трудностей в освоении диких лесов на новых малонаселенных территориях, не имеющих широких дорожных сетей и системы перерабатывающих предприятий, а также увеличение внимания общества к экологическим последствиям освоения лесов приводит к необходимости пересмотра лесной политики в этих странах в направлении увеличения объемов проведения выборочных рубок и рубок ухода за лесом. В связи с этим возрастает интерес и к сортиментной технологии лесозаготовок, позволяющей наиболее производительно механизировать эти виды рубок с учетом современных экологических требований. ¹

Данные выводы подтверждаются современной практикой лесопользования. Так, например, проведённое учёными сравнение уровня использования различных технологий в государственных и крупных частных владениях в Канаде показывает увеличение объемов проведения лесозаготовок сортиментным способом, начиная с 1990 года. ²

Все большее распространение сортиментная технология находит и на Севере европейской части России, в том числе в Республике Карелия. Сегодня ряд лесных предприятий уже приобрел и успешно эксплуатирует финскую лесозаготовительную технику, работая по сортиментной технологии.

Опыт Карелии показывает, что предприятия, применяющие сортиментную технологию, имеют, как правило, более высокую производительность труда, высокую культуру производства, могут привлечь молодежь и избежать дефицита рабочих кадров.

Возросший интерес к сортиментной технологии вызвал необходимость в поиске собственных отечественных средств для машинизации работ. Разработаны и изготовляются малыми сериями отечественные форвардеры на базе тракторов МТЗ. Онежский тракторный завод наряду с проработкой классической модели колесного форвардера, предлагает гусеничную модель Тб-1М-16. Имеются и другие отечественные предложения, но они пока не являются действенными конкурентами зарубежным, в первую очередь финским, моделям машин. ¹

Основными направлениями совершенствования лесосечной техники сегодня являются:

- повышение её надежности и производительности;

- улучшение условий работы оператора;

- уменьшение воздействия техники на лесную среду и, прежде всего, на грунт.

Интересным примером решения последней задачи может служить макетный образец харвестера на шагающем шасси, разработанный финской фирмой Plustech OY, которая является дочерней компанией Timberjack.²

В лесу шагающая машина может работать на исключительно труднопроходимой местности, обходить препятствия и приспосабливаться к неровностям лесного грунта. Более того, оператор может изменять клиренс машины от 200 до 1200 мм, в результате чего уплотнение почвы сводится к минимуму. Все операции осуществляются автоматически. Оператор просто поворачивает машину посредством одного рычага управления, который также используется для бесступенчатого регулирования скорости движения машины. Шагающая машина открывает новые перспективы в развитии природосберегающих методов механизации лесозаготовок.

Таким образом, автоматизированная лесозаготовительная техника узкоспециального и многофункционального назначения повлияла на развитие технологии лесозаготовок, многократно повысила производительность труда, неузнаваемо изменила, облегчила труд лесоруба, сделала его неизмеримо продуктивнее. При этом ее появление и внедрение произошло в течение нескольких десятилетий. В настоящее время совершенствование лесозаготовительной техники и технологии лесозаготовок во многом связано с необходимостью решения экологических проблем.

Заключение

История развития лесозаготовок сравнима с историей развития человеческого общества, она началась тогда, когда первобытный человек взял в руки палку, чтобы развести костер или построить свое жилище.

В течение многих столетий арсенал дровосека состоял из топора, пилы и конной тяги. Работа над созданием новых образцов техники началась лишь восемь десятков лет назад, после того как во многих странах освоили массовое производство гусеничных машин.

Первой движущей силой для внедрения механизации на лесозаготовках стало стремление облегчить тяжелую работу. Постепенно экономические факторы начали играть все более важную роль, и производительность стала основной составляющей любого производственного процесса. В настоящее время актуальными являются и экологические факторы.

К настоящему времени научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации лесозаготовительной отрасли в содружестве с машиностроительными заводами создали большое количество моделей средств комплексной механизации и автоматизации производства, предназначенные для различных лесорастительных условий. Данная техника и оборудование позволяют механизировать труд на лесозаготовках, от валки деревьев до их глубокой переработки. Их применение полностью устраняет тяжелый ручной труд, повышает производительность труда, ликвидирует травматизм, значительно улучшает условия труда лесозаготовителей.

Дальнейшее совершенствование лесозаготовительной техники осуществляется в направлении повышения ее производительности и надежности, улучшения эргономических показателей машин и оборудования, снижения их вредного воздействия на окружающую среду.

Ученые и конструкторы, решая задачи комплексной механизации и автоматизации лесозаготовок, находятся в постоянном поиске технических решений по созданию принципиально новых машин.

Список литературы

1. Барулин В.С. Социальная философия / В.С. Барулин. - М. : Фаир -пресс, 2000. - 472 с.

2. Герц Э.Ф. Тенденции развития и требования к технологиям лесосечных работ в современных условиях / Э.Ф. Герц // Сб. материалов международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса". - Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. С.38 - 46.

3. Иванов Б.И., Чешев В. В. Становление и развитие технических наук / Б.И. Иванов, В.В. Чешев.- Л.: Наука,1977. - 263 с.

4. Кондрашов В.А. Новейший философский словарь / В. А. Кондрашов. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 673 с.

5. Силаев Г.В., Баздырев Н.Д. Тракторы для лесного хозяйства /Г.В. Силаев, Н. Д. Баздырев. - М.: МГУЛ, 2001. – 282 с.

6. Селивёрстов А. К вопросу о сортиментной технологии в Республике Карелии / А. Селивёрстов // Северо-Западная региональная отраслевая газета «Лесные новости». № 6 (526) от 13 апреля 2009. С. 12.

7. Пивоваров Н.С. История механизации лесозаготовок / Н.С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

8. Шелгунов Ю.В., Рыжков А.Е., Глазов В.А. Технология и оборудование лесозаготовок / Ю.В. Шелгунов, А.Е. Рыжков, В.А. Глазов. - М.: МГУЛ, 2002. – 94 с.

¹Кондрашов В.А. Новейший философский словарь. Ростов н/Д, 2007. С.375.

²Там же.

³См.: Барулин В.С. Социальная философия: Учебник . М. : Фаир - пресс, 2000. С. 154.

⁴ Кондрашов В.А. Новейший философский словарь. Ростов н/Д, 2007. С.371.

¹ Иванов Б. И., Чешев В. В. Становление и развитие технических наук. Л.: Наука,1977. С. 24.

¹ См.: Пивоваров Н. С. История механизации лесозаготовок / Н. С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

¹ См.: Пивоваров Н. С. История механизации лесозаготовок / Н. С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

²Там же.

¹ См.: Пивоваров Н. С. История механизации лесозаготовок / Н. С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

¹ См.: Пивоваров Н. С. История механизации лесозаготовок / Н. С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

¹ См.: Пивоваров Н. С. История механизации лесозаготовок / Н. С. Пивоваров // Российская лесная газета. № 25 от 15.06.2007. С. 5.

¹ См.: Силаев Г.В., Баздырев Н.Д. Тракторы для лесного хозяйства. М., 2001. С. 46.

¹ См.: Силаев Г.В., Баздырев Н.Д. Тракторы для лесного хозяйства. М., 2001. С. 48.

¹ Шелгунов Ю.В., Рыжков А.Е., Глазов В.А. Технология и оборудование лесозаготовок. М., 2002. С. 85.

¹Шелгунов Ю.В., Рыжков А.Е., Глазов В.А. Технология и оборудование лесозаготовок. М., 2002. С. 43.

¹ Герц Э.Ф. Тенденции развития и требования к технологиям лесосечных работ в современных условиях // Сб. материалов международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса". Екатеринбург,2003. С.39 .

¹ Герц Э.Ф. Тенденции развития и требования к технологиям лесосечных работ в современных условиях // Сб. материалов международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса". Екатеринбург,2003. С.41.

¹ Герц Э.Ф. Тенденции развития и требования к технологиям лесосечных работ в современных условиях // Сб. материалов международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса". Екатеринбург,2003. С.43 .

² Там же.

¹ Селивёрстов А. К вопросу о сортиментной технологии в Республике Карелии // Северо-Западная региональная отраслевая газета «Лесные новости». № 6 (526) от 13 апреля 2009. С. 12.

² Герц Э.Ф. Тенденции развития и требования к технологиям лесосечных работ в современных условиях // Сб. материалов международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса". Екатеринбург,2003. С.45 .