RU2728672C1

RU2728672C1 - Method for development of cutting areas with low bearing capacity of soils

Info

Publication number: RU2728672C1
Application number: RU2019142511A
Authority: RU
Inventors: Константин Павлович Рукомойников; Евгений Михайлович Царев; Сергей Евгеньевич Анисимов; Виктория Олеговна Купцова; Екатерина Васильевна Гетманова; Роман Николаевич Кривов
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-07-30

Abstract

FIELD: forestry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of timber industry and can be used in production of logging operations on logging sites with low bearing capacity of soils. Proposed method comprises separation of logging site into apiaries, laying of apiary logway along middle of apiary for movement of forwarder and harvester during development of felling area and intermediate logways for movement of harvester. Apiary is divided into five parts so that on the apiary on each side of the logway there are two intermediate logways for movement of the harvester, and the width of the apiary is equal to ten effective outlets of the harvester manipulator. At movement of the harvester along the intermediate logways of the developed apiary removed from the apiary logway, cutting of trees is provided, cleaning them from twigs and laying the obtained whips in the direction of the apiary logway of the developed apiary perpendicularly to it, the butt part towards the apiary logway. During movement of the harvester along the intermediate logways adjoining the apiary logway, it is provided for cutting trees, cleaning them from twigs, crosscutting, as well as crosscutting of whips harvested at movement of the harvester along the intermediate logways remote from the apiary logway, with the laid assortments placement in the direction of the apiary logway of the developed apiary perpendicular to it, that they are in zone, which is available for forwarder operation at its movement on apiary logway. During movement of the harvester along the apiary logway, cutting of trees, their removal from twigs, crosscutting and packing of assortments near the apiary logway with subsequent collection and skidding along the sorters by the forwarder without movement of the forwarder along the intermediate logways are provided.

EFFECT: method makes it possible to reduce the number of logways on the cutting area.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве лесосечных работ на лесосеках с низкой несущей способностью грунтов.The invention relates to the forest industry and can be used in the production of logging operations in felling areas with low bearing capacity of soils.

В настоящее время в лесах на переувлажненных почвах сосредоточен большой потенциал древесины. При лесосечных работах на этих участках могут быть задействованы различные технологии и использована различная лесозаготовительная техника. В число разнообразных вариантов снижения затрат на транспортные операции при освоении подобных лесосек входят варианты, позволяющие увеличить ширину разрабатываемых пасек на грунтах с низкой несущей способностью, способных обеспечить разовый проход харвестера, но требующих значительных дополнительных затрат на обустройство пасечных волоков для многократных движений форвардера.At present, a large potential of timber is concentrated in forests on waterlogged soils. When logging in these areas, different technologies and different harvesting equipment can be used. Among the various options for reducing the cost of transport operations in the development of such felling areas include options that allow you to increase the width of the developed apiaries on soils with low bearing capacity, capable of providing a single pass of the harvester, but requiring significant additional costs for arranging apiary trails for repeated movements of the forwarder.

В практике лесозаготовительных операций все большая роль отводится использованию систем машин на базе харвестеров и форвардеров. Существуют различные технологии разработки лесосек с использованием этой техники. Среди них способы разработки лесосек по среднепасечной технологии на базе харвестера и форвардера с одним или двумя вспомогательными коридорами (промежуточными волоками) между пасечными волоками для движения по ним харвестера (Технология и машины лесосечных работ: учебник/ В.И. Патякин [и др.]; под ред. В.И. Патякина. - СПб.: СПбГЛТУ, 2012. - 362 с. http://spbftu.ru/wp-content/uploads/2017/04/tlzp_11.pdf (рис.12.14 на стр.310)). Использование данных способов позволяет уменьшить общую длину пасечных волоков на лесосеке. Форвардер, на который приходится основная часть повреждений почв, подроста и оставляемого древостоя, работает лишь на волоках, удаленных друг от друга на расстояние 3-3,5 эффективных вылетов манипулятора (R) при одном вспомогательном коридоре на пасеке и до 4-5 эффективных вылетов манипулятора (R) при двух вспомогательных коридорах на пасеке. При работе харвестера во вспомогательном коридоре, как и на волоке, выполняется весь цикл операций: валка, обрезка сучьев, раскряжевка и пакетирование, однако пакеты сортиментов при этом укладываются на максимальном удалении от машины. Этим обеспечивается доступность пачек, сформированных харвестером при работе во вспомогательном коридоре, для манипулятора форвардера, перемещающегося по волоку. Харвестер укладывает выпиливаемые сортименты в пачки при работе во вспомогательных коридорах на одну сторону таким образом, чтобы они были досягаемы для манипулятора форвардера при его движении по пасечному технологическому волоку.In the practice of forestry operations, an increasing role is given to the use of machine systems based on harvesters and forwarders. There are various technologies for the development of cutting areas using this technique. Among them, there are methods of developing felling areas using medium-cut technology based on a harvester and a forwarder with one or two auxiliary corridors (intermediate drags) between apiary trails for the harvester to move along them (Technology and machines of logging operations: textbook / V.I.Patiakin [and others] ; under the editorship of V.I.Patiakin .-- SPb .: SPbGLTU, 2012 .-- 362 p. http://spbftu.ru/wp-content/uploads/2017/04/tlzp_11.pdf (Fig. 12.14 on p. 310)). The use of these methods makes it possible to reduce the total length of beekeeping trails in the cutting area. The forwarder, which accounts for the bulk of the damage to soil, undergrowth and abandoned stand, works only on trails spaced from each other at a distance of 3-3.5 effective outreach of the manipulator (R) with one auxiliary corridor in the apiary and up to 4-5 effective outreach manipulator (R) with two auxiliary corridors in the apiary. When the harvester works in the auxiliary corridor, as well as on the dragging, the whole cycle of operations is performed: felling, delimbing, crosscutting and bundling, however, the bundles of assortments are stacked at the maximum distance from the machine. This ensures that the packs formed by the harvester when working in the auxiliary corridor are accessible to the forwarder's manipulator moving along the drag. The harvester puts the cut assortments into bundles when working in auxiliary corridors on one side so that they are within reach of the forwarder manipulator when it moves along the apiary technological trail.

Однако при использовании данных способов ширина пасек не превышает 4-5 эффективных вылетов манипулятора (R) и вполне может быть увеличена при разработке новых технологических схем, что позволит снизить повреждения форвардером почвы, подроста и оставляемого на лесосеке древостоя.However, when using these methods, the width of the apiaries does not exceed 4-5 effective outreaches of the manipulator (R) and may well be increased when developing new technological schemes, which will reduce the damage by the forwarder to soil, undergrowth and the stand left in the cutting area.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки лесосек харвестерами и форвардерами на добровольно-выборочных, равномерно-постепенных и длительно-постепенных рубках с заготовкой сортиментов и устройством промежуточных волоков (вспомогательных коридоров) (Технология несплошных рубок и естественного возобновления леса: учеб.-метод. пособие для студентов специальностей 1-75 01 01 «Лесное хозяйство», 1-46 01 01 «Лесоинженерное дело» / Л. Н. Рожков [и др.]. – Минск: БГТУ, 2018. – 180 с.The closest in technical essence is the method of developing felling areas by harvesters and forwarders at voluntary selective, uniform-gradual and long-gradual felling with harvesting assortments and the device of intermediate trails (auxiliary corridors) (Technology of non-clear felling and natural forest renewal: textbook method. manual for students of specialties 1-75 01 01 "Forestry", 1-46 01 01 "Forestry engineering" / L. N. Rozhkov [and others]. - Minsk: BSTU, 2018. - 180 p.

https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/25984/1/Rozhkov_Tehnologija%20nesploshnyh%20rubok_2018.pdf (рис. 24, стр.81)).https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/25984/1/Rozhkov_Tehnologija%20nesploshnyh%20rubok_2018.pdf (Fig. 24, page 81)).

По данному способу, с целью уменьшения степени воздействия лесозаготовительных машин на лесную среду, повреждения древостоя, оставляемого на доращивание, сокращения площади технологической сети на лесосеке, предусматривается устройство промежуточных волоков (вспомогательных коридоров) для работы харвестера. Ширина пасек может составлять до 40-50 м. Харвестер, перемещаясь по промежуточным волокам (вспомогательным коридорам), спиливает деревья и валит их в направлении ближайшего пасечного волока перпендикулярно к нему. При этом промежуточный волок (вспомогательный коридор) испытывает только однократное воздействие харвестера. Далее харвестер переезжает на пасечный волок, на котором выполняет валку деревьев, обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов и дополнительно обрабатывает деревья, заготовленные с промежуточного волока (вспомогательного коридора). Для этого дерево за вершину подтаскивается в зону обработки, выполняется его перехват за комель, последующая очистка от сучьев и раскряжевка на сортименты. Выпиленные сортименты укладываются справа и слева по краям волока, а порубочные остатки – на волок. После того как харвестер перемещается на другую пасеку с соблюдением зоны безопасности, свою работу начинает форвардер.According to this method, in order to reduce the impact of harvesting machines on the forest environment, damage to the stand left for growing, reduce the area of the technological network in the felling area, it is planned to arrange intermediate trails (auxiliary corridors) for the operation of the harvester. The width of the apiaries can be up to 40-50 m. The harvester, moving along the intermediate portages (auxiliary corridors), cuts trees and knocks them down in the direction of the nearest apiary port perpendicular to it. In this case, the intermediate port (auxiliary corridor) experiences only a single impact of the harvester. Then the harvester moves to the apiary trail, where he performs felling of trees, pruning and bucking of logs and additionally processes trees harvested from the intermediate trail (auxiliary corridor). For this, the tree is dragged by the top into the processing zone, it is intercepted by the butt, followed by clearing of branches and crosscutting into assortments. The sawn assortments are placed on the right and left along the edges of the trail, and the felling residues are placed on the trail. After the harvester moves to another apiary, respecting the safety zone, the forwarder begins its work.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что данный способ так же, как и предыдущие описанные способы не дает возможности сделать ширину пасек более 4 эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера, следовательно, возможно создание нового способа, позволяющего еще более снизить повреждаемость почвенного покрова на лесосеке форвардером.The disadvantages of this method include the fact that this method, like the previous methods described, does not make it possible to make the width of the apiaries more than 4 effective reach of the manipulator (R) of the harvester, therefore, it is possible to create a new method that will further reduce the damage to the soil cover by cutting area by a forwarder.

Техническим результатом является снижение затрат на укрепление трелевочных волоков в условиях слабой несущей способности грунтов путем сокращения числа волоков на лесосеке.The technical result is to reduce the cost of strengthening the skidding trails in conditions of weak bearing capacity of soils by reducing the number of trails in the cutting area.

Технический результат достигается тем, что пасека разделяется на пять частей таким образом, что на пасеке с каждой стороны от пасечного волока расположено по два промежуточных волока для движения харвестера. Ширина пасеки составляет десять эффективных вылетов манипулятора харвестера. При движении харвестера по удаленным от пасечного волока промежуточным волокам разрабатываемой пасеки предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев и укладка полученных хлыстов в направлении пасечного волока разрабатываемой пасеки перпендикулярно к нему, комлевой частью в сторону пасечного волока. При движении харвестера по примыкающим к пасечному волоку промежуточным волокам предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка, а также раскряжевка хлыстов, заготовленных при движении харвестера по промежуточным волокам, удаленным от пасечного волока, с укладкой полученных сортиментов в направлении пасечного волока разрабатываемой пасеки перпендикулярно к нему таким образом, чтобы они оказались в зоне доступной для работы форвардера при его движении по пасечному волоку. А при движении харвестера по пасечному волоку предусматривается спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка и укладка сортиментов вблизи пасечного волока с последующим сбором и трелевкой по нему сортиментов форвардером без движения форвардера по промежуточным волокам.The technical result is achieved by the fact that the apiary is divided into five parts in such a way that on the apiary on each side of the apiary trail there are two intermediate trails for the movement of the harvester. The width of the apiary is ten effective reach of the harvester arm. When the harvester moves along the intermediate drags of the apiary being developed, which are remote from the apiary trail, it is planned to cut trees, clean them from branches and lay the resulting whips in the direction of the apiary trail of the apiary being developed perpendicular to it, with the butt part towards the apiary trail. When the harvester moves along the intermediate drags adjacent to the apiary trail, it is planned to cut trees, clean them from branches, crosscutting, as well as bucking logs harvested when the harvester moves along intermediate trails, remote from the apiary trail, with the laying of the resulting assortments in the direction of the apiary trail of the developed apiary perpendicular to it in such a way that they are in the zone accessible for the forwarder's work when it moves along the apiary trail. And when the harvester moves along the apiary trail, it provides for cutting trees, clearing them from branches, bucking and stacking assortments near the apiary trail, followed by collection and skidding of assortments along it by the forwarder without the forwarder moving along the intermediate trails.

Схема разработки одной пасеки на лесосеке представлена на фиг.1.The scheme of development of one apiary in the cutting area is shown in Fig. 1.

Способ предусматривает разделение лесосеки на пасеки, прокладку укрепленного пасечного волока 1 по середине пасеки для движения форвардера 2 и харвестера 3 в процессе освоения лесосеки. Пасека разделяется на пять частей таким образом, что на пасеке с каждой стороны от пасечного волока расположено по два промежуточных волока для движения харвестера. Ширина пасеки достигает десяти эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера.The method involves dividing the cutting area into apiaries, laying a reinforced apiary trail 1 in the middle of the apiary for the movement of forwarder 2 and harvester 3 in the process of developing the cutting area. The apiary is divided into five parts in such a way that on each side of the apiary trail there are two intermediate trails for the harvester movement. The width of the apiary reaches ten effective reach of the harvester arm (R).

В процессе разработки лесосеки при движении харвестера по удаленным от пасечного волока промежуточным волокам 4 осуществляется спиливание деревьев 5, очистка их от сучьев и укладка полученных хлыстов 6 в направлении ближайшего пасечного волока перпендикулярно к нему. При этом комлевые части хлыстов располагаются вблизи примыкающих к пасечному волоку промежуточных волоков 7.In the process of developing the cutting area, when the harvester moves along intermediate trails 4 remote from the apiary trail, the trees 5 are cut down, they are cleared of branches and the resulting logs 6 are laid in the direction of the nearest apiary trail perpendicular to it. In this case, the butt parts of the whips are located near the intermediate drags 7 adjacent to the apiary drag.

При движении харвестера по примыкающим к пасечному волоку промежуточным волокам осуществляется спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка. Также дополнительно обрабатываются лежащие на земле хлысты, заготовленные при движении харвестера по промежуточному волоку 4, удаленному от пасечного волока. Укладка сортиментов 8 осуществляется в направлении ближайшего пасечного волока пасеки перпендикулярно к нему таким образом, чтобы они оказались в зоне доступной для работы форвардера при его движении по пасечному волоку.When the harvester moves along the intermediate drags adjacent to the apiary drag, the trees are cut down, cleared of branches, and crosscutting. Also, logs lying on the ground are processed additionally, harvested when the harvester moves along the intermediate trail 4, which is remote from the apiary trail. Laying of assortments 8 is carried out in the direction of the nearest apiary trail of the apiary perpendicular to it so that they are in the zone accessible for the forwarder when it moves along the apiary trail.

При движении харвестера по пасечному волоку осуществляется спиливание деревьев, очистка их от сучьев, раскряжевка и укладка сортиментов вблизи пасечного волока.When the harvester moves along the apiary trail, trees are cut down, cleared of branches, crosscutting and stacking assortments near the apiary trail.

После того как харвестер перемещается на другую пасеку с соблюдением зоны безопасности, свою работу начинает форвардер. Движение форвардера осуществляется лишь по заранее укрепленным пасечным волокам без заездов на промежуточные волоки. Для укрепления пасечных волоков лесосек с низкой несущей способностью грунтов для движения форвардера могут быть использованы любые известные в настоящее время технические средства, такие как маты из древесных плит, резиновые маты, переносные мосты, маты из вулканизированной резины и т.п.After the harvester moves to another apiary, respecting the safety zone, the forwarder begins its work. The movement of the forwarder is carried out only along the previously reinforced apiary trails without driving onto intermediate trails. Any currently known technical means can be used to strengthen the beekeeping trails of felling areas with a low bearing capacity of soils for the movement of the forwarder, such as mats made of wood panels, rubber mats, portable bridges, vulcanized rubber mats, etc.

Таким образом, по предложенному способу разработки лесосеки, форвардер, на который приходится основная часть повреждений почв, работает лишь на волоках, удаленных друг от друга на расстояние десяти эффективных вылетов манипулятора (R) харвестера, что способствует снижению затрат на осуществление транспортных операций на лесосеках с низкой несущей способностью грунтов, способных обеспечить разовый проход харвестера, но требующих значительных дополнительных затрат на обустройство пасечных волоков для многократных движений форвардера.Thus, according to the proposed method for the development of the cutting area, the forwarder, which accounts for the bulk of the soil damage, works only on drags that are distant from each other at a distance of ten effective outreaches of the manipulator (R) of the harvester, which helps to reduce the cost of transport operations at cutting areas with low bearing capacity of soils, capable of providing a single passage of the harvester, but requiring significant additional costs for arranging apiary trails for repeated movements of the forwarder.

Claims

A method of developing felling areas on soils with low bearing capacity, including dividing the felling area into apiaries, laying an apiary trail in the middle of the apiary for the movement of the forwarder and the harvester in the process of developing the logging area and intermediate trails for the movement of the harvester, characterized in that the apiary is divided into five parts in this way, that in the apiary on each side of the apiary trail there are two intermediate trails for the movement of the harvester, and the width of the apiary is ten effective reach of the manipulator of the harvester, and when the harvester moves along the intermediate trails of the apiary being developed, which are remote from the apiary trail, it is planned to cut trees, clean them from branches and laying the obtained whips in the direction of the apiary trail of the apiary being developed perpendicular to it, with the butt part towards the apiary trail, when the harvester moves along intermediate trails adjacent to the apiary trail, it is planned to cut trees, clean them from branches, hooking, as well as bucking of logs harvested during the movement of the harvester along intermediate trails, remote from the apiary trail, with the laying of the resulting assortments in the direction of the apiary trail of the apiary being developed perpendicular to it so that they are in the zone accessible for the forwarder when it moves along an apiary trail, and when the harvester moves along the apiary trail, it is planned to cut trees, clear them from branches, crosscutting and stacking assortments near the apiary trail, followed by collection and skidding of assortments along it by a forwarder without moving the forwarder along intermediate trails.