Машинная заготовка древесины на горных лесосеках

Часть 2. Системы машин для работ на склонах

Во многих странах большая часть лесов расположена на сильно пересеченной местности с крутыми склонами. Такие леса в России представлены на Дальнем Востоке, в Сибири, Краснодарском крае и других регионах. Для освоения запасов древесины в эксплуатационных лесах на крутых склонах производители разных стран разработали всевозможные системы машин.

Часть 1. Системы машин для работы на склонах

Рассмотрим подробнее системы машин для лесосечных работ на склонах.

Канатные трелевочные установки

Тяговые канаты на лесозаготовках используются давно. С появлением довольно мощных передвижных (самоходных) лебедок с приводом от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) стало возможным освоение труднодоступных лесосек, в том числе и на склонах.

Приводные канатные трелевочные установки (КТУ) обладают большим количеством классификационных признаков, по которым можно проследить их техническую эволюцию.

Первыми появились неподвесные приводные КТУ, без несущего каната, осуществлявшие трелевку пачек или отдельных стволов заготовленной древесины волоком. При этом отмечалось очень сильное сопротивление волочению перемещаемого груза (он постоянно зацеплялся за пни, корни, камни, неровности почвогрунта лесосеки), наносился очень большой ущерб почвенному покрову, особенно в теплый период года, трелюемая древесина загрязнялась минеральными включениями почвогрунта, что затрудняло ее механическую обработку.

Для снижения коэффициента трения скольжения передней части трелюемой пачки древесины о почвогрунт поначалу использовали различные санки, оголовники, тележки и другие приспособления. Также известен вариант одномачтовой КТУ без несущего каната, у которой перед тяговой лебедкой устанавливалась высокая опора с установленным на вершине блоком, через который перебрасывался тяговый канат. Поначалу пачка древесины перемещалась волоком, но по мере приближения к мачте передняя часть пачки приподнималась и оказывалась в полуподвешенном положении.

Затем на лесозаготовительном производстве стали применять полуподвесные, а потом и подвесные КТУ с головной и тыловой мачтами, а при значительном расстоянии трелевки еще и промежуточными мачтами (опорами), на которые натягивался несущий канат с тяговой кареткой. Каретка перемещалась по несущему канату при помощи тягового. Такая конструкция требовала уже многобарабанной тяговой лебедки, тем более что необходимо было еще и подтаскивать заготовленные лесоматериалы на линию несущего каната.

Подвесные КТУ, в том числе и многопролетные, успешно эксплуатировались в горных районах, несмотря на существенные недостатки. В числе основных чрезвычайно большой объем подготовительных и вспомогательных работ, связанных с установкой мачт и канатной оснастки, поддержанием их в рабочем состоянии и последующим демонтажем по окончании разработки лесосеки и низкая производительность, обусловленная сложностью сбора и прицепки пачки, малыми скоростями грузовых кареток.

Большой интерес к КТУ как к эффективному первичному транспорту леса (при ручной валке деревьев) в СССР проявляли еще в 30-40-е годы ХХ века. После окончания Великой Отечественной войны необходимо было восстанавливать жилье, объекты промышленности и инфраструктуры, для чего требовались очень большие объемы древесины. И заготавливать ее нужно было прежде всего в местах потребления. Это связано еще и с тем, что в послевоенные годы много ранее эвакуированных в Сибирь и на Дальний Восток предприятий вместе с кадровым составом перебазировались на прежние места дислокации, поэтому все силы транспорта бросили на выполнение этой задачи и из-за загруженности транспортных магистралей доставлять древесину из Сибири и с Дальнего Востока было затруднительно.

Большие запасы спелых и перестойных лесных насаждений оставались на неудобных для заготовки древесины площадях, в первую очередь со слабой несущей способностью почвогрунтов в теплое время года (переувлажненных и заболоченных). Как и раньше, валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжевка (при необходимости) выполнялись ручными пилами и топорами. Но трелевка заготовленной древесины вызывала большие проблемы, поскольку использовавшиеся в те годы на лесозаготовках гусеничные тракторы общего назначения (С-60) вязли и не могли эффективно работать. Появившиеся передвижные лебедки с большой канатоемкостью барабана и приводом от ДВС позволили создать неподвесные КТУ, которые в дальнейшем, за счет добавления в конструкцию мачт и многобарабанных (агрегатных) лебедок, эволюционировали в полуподвесные, а затем и подвесные. Их стали применять не только для собственно трелевки, но и для разворота подтрелеванных пачек, погрузки древесины на лесовозный транспорт (автолесовозы и вагоны узкоколейной железной дороги).

Возникла необходимость эффективного освоения запасов спелых и перестойных лесов на горных склонах. Горные лесозаготовки в СССР велись в основном на Украине, Кавказе и Дальнем Востоке и давали особо ценную древесину твердых лиственных пород.

Постепенное ужесточение экологических (лесоводственных) требований к лесозаготовкам, в том числе и в горных лесах, привело к существенному сокращению допустимых площадей лесосек в горных условиях и одновременному увеличению сроков примыкания лесосек. Поэтому эксплуатировать довольно дорогие многопролетные КТУ стало невыгодно, и от них постепенно отказались. Можно с большой долей вероятности (по результатам анализа данных литературы и сети интернет) утверждать, что ни на территории бывшего СССР, ни в других странах многопролетные стационарные КТУ на лесозаготовках в настоящее время не используются.

С 80-х годов ХХ века на смену стационарным КТУ пришли мобильные КТУ, у которых лебедка и головная мачта были передвижными или самоходными.

В СССР и в первое десятилетие постсоветской России выпускались самоходные канатные трелевочные установки МЛ-43, МЛ-43 А, ЛС-2, ЛС-3, ЛС-4, ЛС-5, ЛЛ-20, ЛЛ-24, ЛЛ-28, ЛЛ-37, СТУ-3 С. У них были разные кинематические схемы, фронтальное или фланговое расположение головной мачты, различные конструктивные решения устройств для удержания установки в неподвижном положении во время работы. Вышеперечисленные мобильные КТУ базировались на гусеничных трелевочных тракторах ТТ-4 производства Алтайского тракторного завода (г. Рубцовск Алтайского края).

К сожалению, мобильные КТУ, как и другая техника для лесозаготовок, в России больше не выпускаются, если не считать сборочное производство белорусской компании «Амкодор», расположенное на бывшей площадке Онежского тракторного завода в г. Петрозаводске.

В начале XXI века рынок техники для освоения горных лесов в Российской Федерации и Республике Беларусь стала успешно осваивать чешская компания Larix (г. Брно).

Самоходные КТУ Larix были предназначены для трелевки лесоматериалов не только по пересеченному рельефу, но и в заболоченной местности. В Республике Беларусь был разработан специальный проект освоения лесов на Полесских болотах при помощи этого оборудования. Однако в настоящее время самоходные КТУ Larix на лесозаготовках на территории бывшего СССР и в других странах практически не используются и, вероятно, уже не выпускаются.

На рынке Европы, и Российской Федерации в том числе, преобладает продукция австрийской компании Konrad Forsttechnik GmbH. Мобильные КТУ, выпускаемые ею, относятся к наиболее популярным и продаваемым на рынке специального оборудования для лесозаготовок в условиях горных лесов. В линейку КТУ Konrad входят классические передвижные (прицепные) КТУ с колесным (KM40-2) и гусеничным (KR40-2) движителями и встроенным ДВС для привода лебедки.

Помимо классических мобильных КТУ, различных типов грузовых кареток, компания Konrad Forsttechnik GmbH выпускает горные процессоры (канатные трелевочно-сучкорезно-раскряжевочные машины). В том числе установки Mounty MT30-2, Mounty MT40-2 и Mounty MT50-2, различающиеся по установленной мощности приводов и колесной базе.

Горный процессор Konrad состоит из полноприводной колесной базы 6к6, установленных на ней кабины управления трелевкой и процессорной головкой, телескопической головной мачты КТУ с приводной лебедкой и гидроманипулятора с процессорной (сучкорезно-раскряжевочной) головкой. Для устойчивости во время работы установка снабжена аутригерами.

Работа горного процессора Konrad предполагает механизированную валку деревьев при помощи бензиномоторных пил, их ручную прицепку к грузовой каретке для трелевки к установке по несущему грузовому канату. Поступившие в зону действия манипулятора горного процессора деревья обрабатываются (обрезка сучьев и раскряжевка), а полученные сортименты с верхнего склада забирает автолесовоз.

При доминировании сортиментной заготовки древесины горные процессоры вполне удобная многофункциональная техника. Ведь при использовании классических КТУ для получения сортиментов на верхнем складе пришлось бы доставлять и задействовать дополнительную лесную машину – процессор, а в условиях горной местности любая лишняя доставка машин затруднена.

Помимо сложностей и опасностей механизированной валки деревьев на горных склонах, следует отметить, что после финансового кризиса 2008 года и резкого падения курса рубля, ввиду непопулярности у населения России лесозаготовительных специальностей и естественного выбытия старых кадров зафиксирован не просто дефицит, а острый голод вальщиков леса, что заставило большую часть предприятий по лесозаготовке перейти на машинную заготовку древесины.

Сегодня нужно ориентироваться на создание безопасных условий труда, исключение тяжелого ручного труда, внедрение передовых технологий и применение таких систем машин, при которых труд вальщиков леса на горных лесосеках может быть исключен. Классические КТУ и горные процессоры нельзя считать оптимальным оборудованием для проведения лесосечных работ на горных склонах. 

Текст:
Виталий Каляшов, канд. техн. наук, доцент СПбГАСУ
До Туан Ань, преподаватель Вьетнамского национального университета лесного хозяйства
Ольга Григорьева, канд. с.-х. наук, доцент спбглту им. С. М. Кирова
Александр Гурьев, аспирант АГАТУ
Дьулус Новгородов, аспирант АГАТУ

(Продолжение следует.)