ОЦЕНКА РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ
В РЕСПУБЛИКЕ КОМИ
Свойкин В.Ф., Тихомирова И.К., Большаков А.С.,
Драчан В.С., Матвеев А.В. (СЛИ, г. Сыктывкар, РФ)
The variants o the logging technologies depending on the removal of biomass of the standing free are presented here. The method of choosing rational machine systems according to the output of round wood is offered. The appreciation of the saw log output depending on the logging technology is given.
Под технологией лесосечных работ понимается совокупность знаний о способах и средствах выполнения на лесосеке ряда технологических процессов (валка, трелевка и т.д.), которые включают в себя технологические операции (подпил дерева, сталкивание дерева при валке и т.д.)[1].
Технология лесосечных работ зависит от технологии лесозаготовок и определяется способом вывозки биомассы растущего дерева. Поэтому в качестве признака, определяющего тип технологии лесосечных работ, принимают вид продукции, погружаемой на подвижной состав, например на автопоезд. В 1970 году в лесной промышленности применяются технологии лесосечных работ следующих типов: I тип – с погрузкой деревьев (в литературе по лесозаготовкам обычно ствол с кроной называют «дерево с кроной», в учебнике – «дерево»); II тип – с погрузкой хлыстов; III тип – с погрузкой сортиментов[2].
В Республике Коми запасов древесины возможных для эксплуатации 1999,4 млн.м3. Запасы древесины по породам в лесфонде Республики Коми распределяются ель – 55%, сосна –26%, береза – 13%, осина – 5%, прочие породы – 1% (пихта, кедр, лиственница и др.)[3]. Поэтому оценка рациональных технологий лесосечных работ в Республике Коми рассматривается в ельнике (еловом лесе). Биомасса в растущей ели распределена неравномерно, т.е. хвоя - 7¸12%; ветви - 7¸9%; кора - 6¸7%; ствол - 48¸55%; корни - 21¸25%. Наибольшая доля биомассы растущего дерева ели приходится на древесину ствола, которая, как правило, является основным предметом труда лесозаготовительного производства. Вершинную часть ствола, крону (ветви и хвоя), пни и корни, как отходы лесосечных работ чаще всего оставляют на лесосеке.
Структура и типы технологий лесосечных работ в зависимости от вида продукции показаны на рис.1, из которого видно, что первый тип технологии лесосечных работ является наиболее рациональным, так как используется 79 – 75% биомассы растущей ели. Если применять II – IV тип технологий лесосечных работ, то используется соответственно 54 – 62%, 51 – 59%, 48 – 55% биомассы растущей ели. Применять V и VI тип технологии лесосечных работ целесообразно со II – IV типами. При использовании VII типа используется 25 – 29% биомассы растущей ели.
В зависимости от состава основных технологических процессов лесосечных работ, последовательности и места их выполнения в каждом типе технологии лесосечных работ можно выделить несколько вариантов. Так, например, в III типе рассматривается 3 варианта.
Рисунок 1
В первом варианте следующие технологические процессы: валка (В), очистка деревьев от сучьев (О), раскряжевка (Р), сортировка круглых лесоматериалов (С), трелевка (Т) и погрузка на подвижной состав (П). Второй вариант включает технологические процессы: В – Т – О – Р – П, третий вариант – В – О – Т – Р – П и т. д. По первому варианту III типа технологии лесосечных работ могут работать несколько систем машин. Например, первая система машин включает многооперационную машину (Х - харвестер), которая выполняет технологические процессы В – О – Р – С , и трелевочную машину (Ф- форвардер), которая выполняет технологические процессы Т – П . Вторая система машин включает бензиномоторную пилу – хускварна (БП), при помощи которой выполняются процессы В – О – Р (технологический процесс сортировки производится вальщиком), и трелевочную машину (Ф- форвардер), которая выполняет технологические процессы Т – П . Возможны и другие системы машин.
Рациональность систем машин целесообразно оценивать по выходу круглых лесоматериалов. Определяется длина лесоматериалов на стволе дерева, а затем выбираются конкретные длины каждого сортимента, при этом сумма длин сортиментов должна стремиться к длине зоны круглых лесоматериалов на стволе дерева[4]. Например раскрой ствола ели диаметром 0,28 м на высоте 1,3 м от шейки корня и высотой 21,4 м на пиловочник. Длина зоны пиловочника равна 16,38 м, из которой выбирают пиловочник длиной 4,05 м, 6,05 м и 6,05 м , то есть сумма длин пиловочника на стволе дерева составляет 16,15 м , при этом не используется зона пиловочника на 0,23 м , что можно допустить. Диаметр первого пиловочника длиной 4,05 в верхнем торце будет равен 0,26 м , а объем первого пиловочника – 0,24 м3 ; для второго пиловочника длины 6,05 м . диаметр - 0,21 м , а объем – 0,26 м3 ; для третьего пиловочника длины 6,05 м , диаметр – 0,14 м , а объем 0,15 м3[5]. Если при длине зоны пиловочника 16,38 м выбирают пиловочник длиной 6,05 м, т.е. сумма длин пиловочника будет на стволе дерева составлять 12,10 м., то при этом не используется зона пиловочника на 4,28 м. (16,38 м. – 12,10 м.), что вряд ли можно признать рациональным выход пиловочника. Аналогично можно определить другие сортименты.
Предложенный метод оценки рациональной технологии лесосечных работ дает возможность принять решение по использованию биомассы растущего дерева.
Литература
1. ГОСТ 17461-84. Технология лесозаготовительной промышленности. Термины и определения. – М. : Изд-во стандартов, 1985. – 21с.
2. Кочегаров В. Г. Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ / В. Г. Кочегаров, Л. Т. Федхев, И. А. Лавров – М. : Лесн. пром-сть, 1970 – 400 с.
3. Бобкова К. С. Древесные ресурсы / К. С. Бобкова, П. А. Перчаткин, В. Ф. Свойкин // Лесное хозяйство и лесные ресурсы Республики Коми. / Под ред. Г. М. Козубова, А. И. Таскаева. – М. : Дизайн. Информация. Картография, 2000. – 512 с.
4. Свойкин В. Ф. К вопросу по определению выхода экспортного пиловочника на лесосеке / Свойкин В. Ф., И. К. Тихомирова // Лесоэксплуатация : межвуз. сб. науч. тр. КГТА. Красноярск: КГТА, 1995 – с. 215-221.
5. Свойкин В. Ф. Ресурсы елового пиловочника и его экспортные возможности в Республике Коми / В. Ф. Свойкин, А. С. Большаков // Лесной экономический вестник : эконом. журн./ Учредитель АО «НИПИЭИ леспром» - М. : НИПИЭИ Леспром, 1995. – №2. - с. 28