Неоконченная история погрузочно-транспортной машины
В настоящее время в лесозаготовке преобладает сортиментная, так называемая скандинавская, технология, при которой низкосортная древесина, и прежде всего обрезанные сучья, считается «некоммерческой» и остается в лучшем случае на пасечных волоках. Между тем так было далеко не всегда.
Стоит вспомнить разработки в сфере безотходных технологий лесозаготовок, предусматривающие заготовку деревьев, их трелевку в полностью погруженном положении с лесосеки на верхний склад и следующие этапы лесозаготовительного производства.
Начало
В 60–80-е годы ХХ века руководство СССР взяло курс на разработку и внедрение безотходных технологий в разных отраслях народного хозяйства, в том числе и в лесозаготовительной отрасли. Основой для внедрения безотходных лесозаготовительных процессов послужили технологии, базирующиеся на вывозке с лесосеки древесины в виде целых деревьев для последующей централизованной переработки сучьев, листвы и хвои. Проблема перехода на безотходные технологии со всем комплексом связанных с ней задач была и остается острой и актуальной для отечественной лесозаготовительной промышленности.
Важным аргументом при отстаивании идеи трелевки деревьев в полностью погруженном положении на значительное расстояние была минимизация объемов строительства лесовозных усов. За автомобилями-лесовозами планировалось оставить перевозки в основном на улучшенных лесовозных магистралях, что должно было положительно сказаться на их эксплуатационной надежности и производительности.
Подхватили, погрузили, повезли
В 70–80-х годах ХХ века в Ленинградской лесотехнической академии были проведены теоретические и экспериментальные исследования, позволившие предложить и обосновать основные проектные и технологические параметры погрузочно-транспортной машины (ПТМ). Работы велись на базе проблемной лаборатории кафедры проектирования и расчета специальных лесных машин под руководством заведующего кафедрой, доктора технических наук, профессора Константина Баринова. В исследованиях принимали участие сотрудники лаборатории и кафедры, в частности, доцент, кандидат технических наук Юрий Артамонов, научный сотрудник Виктор Чмутов, аспирант кафедры Дмитрий Мясищев и другие. Патентной основой стали авторские свидетельства СССР №499155 и №517289 и другие.
Авторы обосновали собственную массу машины, мощность энергетической установки тягача, полезную нагрузку ПТМ, базу технологического оборудования L (рис. 1), оптимальные максимальные вылеты погрузочных устройств ПТМ (манипулятора тягача и рычажного погрузочного устройства прицепа), рабочую скорость и рациональное расстояние трелевки.
ПТМ (рис. 1) состоит из тягача 1, на котором установлен гидроманипулятор 2 и зажимной коник 3. Посредством дышла тягач соединен с прицепом 4, оснащенным коником 5 и рычажным погрузочным устройством с двумя степенями свободы. Поворот рычага 6 в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется гидроцилиндрами 7 и 8 соответственно. Рычаг оснащен приводным упором 9. Погрузка осуществляется следующим образом. Машина подъезжает к пачке деревьев, сформированной, например, валочно-трелевочной машиной и определенным образом сориентированной около трелевочного волока ПТМ. Пачка деревьев комлями вперед располагается слева по ходу тягача 1. Гидроманипулятор 2 захватывает и переносит в зону над коником 3 комлевую часть А дерева. Затем из позиции I гидроцилиндром 8 рычаг в горизонтальной плоскости подводится под приподнятый ствол дерева и устанавливается в позицию II. Данная операция возможна лишь при наличии некоторого пространства между стволом и опорной поверхностью дерева, которое обеспечивает оператор ПТМ за счет управления.
Гидроцилиндром 7 рычаг поворачивается в вертикальной плоскости и осуществляет подъем вершинной части Б дерева. При некотором наклоне рычага ствол скользит вдоль его рабочей поверхности к упору 9, ударяется о него и останавливается. Рычаг поднимает ствол до положения сброса в коник прицепа, после чего в результате выведения упора 9 из-под дерева вершинная часть Б последнего сбрасывается в кониковое устройство 5 прицепа. Затем комель дерева укладывается в коник тягача. Погрузка остальных деревьев осуществляется аналогично.
Проведение испытаний
В 1984 году в Лисинском учебно-опытном лесхозе испытали экспериментальный образец ПТМ, предназначенный для загрузки деревьев из пачек, подготовленных валочно-трелевочной машиной, и первичной транспортировки древесины в полностью погруженном положении по подготовленным волокам (рис. 2 и 3).
Тягачом машины служил трактор ТБ-1 с двигателем мощностью 132,5 кВт. На модернизированном прицепе ГКБ 9383–0.12 установлено погрузочное устройство – поворотный в горизонтальной и вертикальной плоскостях рычаг с упором. Привод всех элементов погрузочного устройства гидравлический. Рабочая жидкость подается к гидроцилиндрам по гидролиниям, расположенным вдоль дышла от насоса НШ-100 гидросистемы тягача. Масса ПТМ 14 900 кг, полезная нагрузка 15 000 кг, грузоподъемность погрузочного рычага 1600 кг, максимальный вылет рычага относительно продольной оси ПТМ 4,35 метра.
Исследования погрузочных операций были направлены в основном на выявление малоизученного взаимодействия дерева с рычажным рабочим органом в данной совокупности. В частности, установлена взаимосвязь основных параметров дерева, кинематических параметров скольжения дерева по рычагу, динамической нагруженности гидропривода рычажного погрузочного устройства, количественных хронометражных оценок погрузочного процесса.
Экспериментальные данные подтвердили правомерность полученных теоретических результатов, а в конструкторскую документацию ПТМ были внесены соответствующие коррективы. Получено несколько авторских свидетельств СССР на технические решения по совершенствованию конструкции «новорожденной» ПТМ.
Невеселый итог
В конце 1980-х – начале 1990-х годов экспериментальный образец ПТМ был модернизирован, в частности, для гидропривода рычажного погрузочного устройства прицепа использовали дистанционно управляемые гидравлические станочные распределители с электромагнитной системой переключения. Затем машину отправили на производственные испытания в Тихвинский леспромхоз Ленинградской области, где, в связи с известными экономическими преобразованиями того времени, следы ПТМ потерялись…
Текст Дмитрий Мясищев д-р техн. наук, профессор САФУ им. М. В. Ломоносова
Денис Шостенко канд. техн. наук, доцент САФУ им. М. В. Ломоносова
