Современные импульсные харвестерные головки
Сложившиеся экономические условия, высокие цены на обслуживание оборудования, длительный срок окупаемости дорогостоящих харвестерных головок показали, что на рынке техники есть потребность в харвестерной головке, которая была бы доступнее обычных харвестерных головок, отличалась простотой, надежностью, небольшим весом и большой силой протяжки ствола, легкостью эксплуатации, недорогим обслуживанием и могла бы устанавливаться на легкие и маломощные экскаваторы массой 6-8 тонн.
Подобным типом харвестерных головок являются импульсные (известные также как харвестерные головки с циклической подачей), в которых протяжка ствола осуществляется не вальцами, а при помощи гидроцилиндра. Эти головки пока мало распространены в России и, как показывают результаты опросов, не очень хорошо известны отечественным лесопромышленникам.
Основным отличием импульсных головок от обычных является отсутствие моторов протяжки, которых на обычные головки устанавливают 2-4 шт. Минусом импульсных харвестерных головок является низкая (по сравнению с обычными головками) скорость протяжки и, соответственно, производительность.
Согласно принципу «у всякой палки два конца», невысокая производительность, в сравнении с производительностью вальцовых, является, пожалуй, единственным недостатком импульсных головок. Зато они дешевле, меньше весят, стабильны в работе, довольно просты в эксплуатации и обслуживании, им нужен менее мощный привод. Следует заметить, что далеко не каждый оператор может правильно откалибровать вальцовую головку, особенно когда на лесосеке пройдет ледяной дождь, на деревьях образуется ледяная корочка и вальцы будут проскальзывать при протяжке ствола.
В настоящее время в лесозаготовительной отрасли России сложились весьма благоприятные условия для широкого распространения импульсных головок, что связано со значительной убылью из лесозаготовительных предприятий вальщиков леса - граждан Белоруссии и Украины. Острый дефицит вальщиков обусловил повышение спроса на лесозаготовительные машины, в основном на харвестеры. Очереди на их приобретение в ряде регионов достигают нескольких месяцев, и это усиливает дефицит квалифицированных операторов. Причем ряд руководителей мелких лесозаготовительных предприятий, вынужденных перейти с механизированной заготовки древесины на машинную, даже не очень понимают эту проблему и пытаются иногда посадить в кабину харвестера и форвардера трактористов, например, с ТДТ-55А или «Онежца».
Специалистам хорошо известны преимущества модульной компоновки лесных машин, в том числе и лесозаготовительных. Следуя этому принципу, например, можно оснастить харвестерной головкой экскаватор. Но при установке вальцовой головки требования к экскаватору повышаются по мощности гидропривода, массе.
Приобрести легкий, не слишком мощный экскаватор для мелких и средних лесозаготовительных предприятий, обычно не выполняющих дорожно-строительных работ или масштабных работ по искусственному лесовосстановлению посадочным материалом с закрытой корневой системой (при помощи посадочной головки), гораздо проще, чем мощный, тяжелый экскаватор.
С точки зрения малообъемных заготовок импульсные харвестерные головки являются оптимальным решением, особенно при дефиците вальщиков леса. Эти головки можно использовать и для оснащения небольших процессоров.
Если устанавливаемую на небольших машинах харвестерную головку, с помощью которой можно обработать сложные ветвистые деревья, сравнить по производительности с обычной харвестерной головкой, то импульсная докажет преимущество в силе протяжки, а также возможности обрабатывать сложные по кривизне и форме стволы.
На отечественном рынке представлены в основном импульсные харвестерные головки двух фирм-производителей: Kesla Oyj и AFM-Forest Ltd. Компания AFM-Forest в настоящее время предлагает российским потребителям две модели импульсных головок: AFM 400s и AFM 1000s. AFM 400s предназначена для работы на базовых машинах малого размера. Импульсный механизм обеспечивает этой головке, оснащенной мотором пилы фирмы Parker, большое усилие протяжки. AFM 400s может работать с пильными шинами длиной 14 или 16 дюймов (35 или 40 см), ее можно устанавливать даже на машины с невысокой гидравлической мощностью, такие как тракторы и мини-экскаваторы весом 6-8 тонн.
Измерительная система головки позволяет заготавливать сортименты определенной длины и измерять диаметр сортиментов. Сучкорезные ножи и захваты на AFM 400s могут открываться независимо друг от друга, что обеспечивает удобство работы оператора.
Благодаря большой силе протяжки AFM 1000s эффективно работает с сучковатыми стволами даже при установке на базовые машины малого размера. Подача ствола на AFM 1000s осуществляется автоматически, команда для образки сучьев дается одним нажатием кнопки. Эта головка хорошо подходит для экскаваторов весом 12 тонн.
В модельном ряду продукции финской компании Kesla, широко известного производителя харвестерных головок, как обычные (вальцовые), так и импульсные харвестерные головки. С 2015 года Kesla начала обновлять модельный ряд харвестерных головок. В числе последних новинок - серия тяжелых головок 27RH-II, 28RH-II, 30RH-II, которая была представлена на крупнейшей международной лесопромышленной выставке ElmiaWood 2017 в Швеции.
Kesla входит в число крупных мировых производителей харвестерных головок и, в частности, является крупнейшим производителем импульсных головок. Компания выпускает всю линейку головок: легкие - для заготовки древесины на энергетических плантациях и рубок ухода, средние - для легких колесных харвестеров и небольших экскаваторов, тяжелые (усиленные) головки, разработанные на смену моделям 28RH и 30RH, - для сплошных рубок и работы в качестве процессоров на площадках верхних складов.
В составе новой модульной серии головок три модели: 27RH-II, 28RH-II и 30RH-II с большим набором опций. KESLA 27RH-II - легкая, но мощная головка для крупных колесных харвестеров и экскаваторов грузоподъемностью до 20 т. Конструкция включает в себя механизм подачи 2WD с уникальным регулируемым роликовым угловым звеном. Благодаря трем ножам для обрезки сучьев и короткой раме агрегат хорошо подходит для обработки искривленных стволов и эвкалипта. Модель 28RH-II конструктивно схожа с моделью 27RH-II, но отличается от нее наличием четырех ножей для обрезки сучьев и совместимостью с механизмами синхронизированной подачи 2WD или 3WD. 30RH-II - тяжелая и усиленная головка для гусеничных харвестеров и экскаваторов грузоподъемностью до 25 т. Как и 28RH-II, она оснащена четырьмя ножами для обрезки сучьев и может быть снабжена механизмом синхронизированной подачи 2WD или 3WD. Максимальный диаметр спиливаемого дерева - 780 мм (с пилой JPSR5500), а максимальное усилие при обрезке сучьев - 36 кН. Головки новой серии подходят для работы с разной древесиной (от мягких до твердых пород), обработки и окорки эвкалипта и акации, при работе на балансовых и энергетических плантациях.
По сравнению с предыдущими моделями производительность новых агрегатов значительно повышена за счет модернизированной гидравлики, новой конструкции рамы, рукавов и моторов протяжки. Особенно заметно увеличена мощность протяжки ствола и пиления. Повышена точность измерения в результате модернизации конструкции систем измерения длины и диаметра стволов, приведенной в соответствие самым жестким отраслевым стандартам. Также головки, используемые для окорки, можно оснастить дополнительными датчиками длины и оптическим датчиком измерения комлевой части. Конструкция рамы усилена и в значительной степени доработана. Увеличено число механически обрабатываемых деталей, что обеспечивает повышение точности и качества изготовления и положительно сказывается на прочности и сроке службы головки. В отличие от предыдущих моделей, в новых головках рукава и чувствительные детали лучше защищены от возможных повреждений, повышена их ремонтопригодность. Вообще в новых головках больше 100 конструктивных улучшений, основные следующие: совершенно новая модульная рама; новый отсек гидравлического распределителя; распределитель с большей пропускной способностью; четыре варианта моторов протяжки; три вальца протяжки, привод 3WD; литые сучкорезные ножи; усиленная защита всех датчиков и рукавов; новая вилка подвеса головки; разные варианты датчиков диаметра и длины; гидроаккумуляторы.
Хорошо зарекомендовали себя также импульсные головки моделей 20SH и 25SH. Импульсная головка Kesla 20SH эффективно обрабатывает сучковатые деревья как вертикально стоящие, так и лежащие в пачке и позволяет заготавливать древесину ценных пород, обеспечивая бережную обработку поверхности. Благодаря функции ProStroke выполняется эффективная обрезка сучьев с изогнутых деревьев. Модель 20SH подходит для базовых машин весом 7-13 тонн.
Импульсная головка Kesla 25SH предназначена для обработки больших деревьев с множеством сучьев как в вертикальном положении, так и в пачке. Импульсная технология позволяет бережно обрабатывать поверхность дерева, что особенно важно при заготовке ценных пород. Уникальные комбинированные средние подающие клещи и лезвия для резки сучьев обеспечивают большие усилия для обработки тяжелых деревьев и достижения высокого качества резки веток. Благодаря функции последовательных неполных импульсов эффективно удаляются сучья даже с изогнутых деревьев. Модель 25SH предназначена для работы с базовыми машинами грузоподъемностью 10-15 тонн.
В настоящее время ожидается выход на рынок импульсных харвестерных головок с функцией дефектоскопии ствола - для определения внутренней гнили, ее расположения и размеров и проведения необходимой коррекции программы раскроя-раскряжевки.
Иван ФРОЛОВ,
инженер, Воронежский государственный лесотехнический университет
Игорь ГРИГОРЬЕВ, д-р техн. наук,
профессор каф. «Природообустройство» ЯГСХА
