Исследование зависимости выхода деловой древесины от технологии раскряжевки на примере Высокогорского филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1»
Мохирев А.П., Гуськов Д.А. (ЛфСибГТУ, г. Лесосибирск, РФ)
В число основных технологических операций на лесозаготовках входят валка деревьев (механизированная и машинная валка деревьев), обрезка сучьев, раскряжевка.
Поперечное деление хлыстов на лесоматериалы, удовлетворяющие требованиям ГОСТов на лесопродукцию, называют раскряжевкой. Лесоматериалы принято называть сортиментами. Они различаются по назначению, породам, размерам и сортам.
Все лесоматериалы подразделяют на три группы: мелкие – для хвойных пород от 6 до 13 см и лиственных от 8 до 13 см; средние – от 14 до 24 и крупные – от 26 см и выше. В зависимости от назначения длина круглых сортиментов изменяется от 0,5 м (для изготовления ружейных ложей) до 17 м (для мачт судов). Сортименты длиной до 2 м включительно называются короткомерным, а свыше 6,5 длинномерными. По качеству деловые лесоматериалы толщиной от 6 см и более подразделяются на три группы. Лесоматериалы 1-го сорта изготавливают преимущественно из бессучковой нижней части ствола. Лесоматериалы 2-го сорта выпиливают из комлевой и срединной части хлыста. Лесоматериалы 3-го сорта могут быть получены из любой части хлыста и имеют пониженные требования в отношении пороков.
В зависимости от принятого технологического процесса лесозаготовок раскряжевка хлыстов на сортименты может выполняться непосредственно на лесосеке, верхних и нижних складах, биржах сырья перерабатывающих предприятий, потребляющих в качестве сырья хлысты. Сложившаяся и доминирующая технология вывозки хлыстов на нижние склады с последующей раскряжевкой, хотя и имеет невысокую трудоемкость, сегодня нуждается в некоторой модернизации, которая предусматривает внедрение нового технологического оборудования, более производительного и экономически выгодного. Это представляется комплексной машинизацией работ непосредственно на нижних складах, экономической перестройкой.
Трудоемкость технологически необходимых операций (раскряжевка и сортировка), производимых на нижних складах, составляет только 7-10 % от всей трудоемкости лесозаготовительного процесса, в то же время трудоемкость всех нижнескладских работ – 25-30 %.
Оптимальность раскряжевки определяется объемным выходом деловой древесины, выходом плановых сортиментов и товарным выходом сортиментов в стоимостном выражении (суммой денег, вырученной от продажи).
Оптимальной раскряжевочной установкой при получении наибольшего выхода деловой древесины являются современные установки, оборудованные сканирующим устройством.
При работе таких установок производится сканирование хлыста, которое позволяет просматривать внешние и внутренние пороки, с учетом расположения которых выбирается оптимальный раскрой хлыста на сортименты. Однако в экономических условиях лесозаготовительных предприятий такие установки не приобретаются в виду их высокой стоимости.
Целью данной работы явилось исследование зависимости выхода деловой древесины от технологии раскряжевки на примере Высокогорского филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1».
Для проведения анализа сравнивалась эффективность раскряжевки при использовании механизированного способа - электромоторными пилами марки ЭПЧ-3 и машинного способа при использовании раскряжевочной установки с продольной подачей хлыстов ЛО-15С, процессора John Deer и самоходной многооперационной машины харвестер.
На предприятии Высокогорского филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1» имеется нижний склад, расположенный на берегу р. Енисей, на котором хлысты раскряжевываются на полуавтоматической линии ЛО-15С, механизированной эстакаде на базе электромоторной пилы ЭПЧ-3.
В качестве моторного инструмента применяемого для раскряжевки хлыстов на нижнем складе данного предприятия является электромоторная пила марки ЭПЧ-3. Раскряжевка электромоторной пилой марки ЭПЧ-3 должна производиться по индивидуальному методу раскроя, который заключается в визуальной оценке хлыста, его разметке на сортименты, распиловку хлыста с получением сортиментов. Однако в виду трудоемкости процесса механизированной раскряжевки, а также при стремлении раскряжевщика уменьшить время, затрачиваемое на раскряжевку пачки хлыстов, наблюдается явление снижения выхода деловой древесины.
Наряду с механизированной эстакадой на базе ЭПЧ-3 на территории нижнего склада Высокогорского филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1» функционирует полуавтоматическая линия ЛО-15С, которая является наиболее массовой установкой для индивидуальной (поштучной) разделки хлыстов, обеспечивающая их рациональную раскряжевку.
Раскряжевочная установка ЛО-15С является самым распространенным средством механизации выработки круглых лесоматериалов из хлыстов в лесозаготовительных предприятиях, предназначена она для раскряжевки хлыстов со средним объемом до 0,75 м3 с различным породным составом на нижних складах лесозаготовительных предприятий, биржах сырья и лесопильных заводах с годовым объемом раскряжевки не менее 50 тыс. м3.
На полуавтоматической линии ЛО-15С раскряжевка хлыстов выполняется по индивидуальным программам, что обеспечивает максимальный выход деловой древесины и делает эту установку производительной по сравнению с механизированной эстакадой на базе ЭПЧ-3.
Увеличивая объемы заготовки, предприятие стало заготавливать древесину с вывозкой сортиментов. При этом был закуплен заслуженный финский комплекс харвестер плюс форвардер и комплекс, состоящий из валочно-пакетирующей машины, трелевочного трактора и сучкорезно-раскряжевочной машины (процессора).
Внедрение сортиментной технологии значительно упрощает технологический процесс лесозаготовок, количество выполняемых операций сокращается в 2-3 раза. При такой технологии лесозаготовок все основные технологические операции, такие как валка, трелевка, обрезка сучьев, раскряжевка осуществляются непосредственно на верхних складах.
Раскряжевка на верхнем складе Высокогорского филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1» осуществляется машинным способом при использовании процессора John Deer и самоходной многооперационной машины харвестер.
Существующие и разрабатываемые подвижные машины для первичной обработки деревьев и хлыстов (харвестеры) реализуют способ поштучной раскряжевки хлыстов по индивидуальным программам, что обеспечивает высокий показатель выхода деловой древесины.
Автоматизированные функции позволяют системе оптимизировать раскрой ствола с учётом цены сортимента и его оптимальных параметров. Режимы автоматизации процесса разделки ствола позволяют в автоматическом режиме протягивать дерево и производить раскряжёвку по заданным параметрам: диаметр и длина.
Процессор фирмы John Deer имеет большую производительность, является универсальной раскряжевочной машиной. Однако при раскряжевке процессором выход деловой древесины меньше на 4% чем при раскряжевке харвестером. Снижение выхода деловой древесины обусловлено, прежде всего, тем, что оператор в виду экономий времени и в борьбе за объемами работы не выполняет индивидуальный метод раскроя каждого ствола дерева.
В процессе исследования сравнивались данные выхода деловой древесины по каждой из описанных выше технологий раскряжевки. Пользуясь этими данными можно сделать вывод, что наиболее производительной со стороны выхода деловой древесины является технология раскряжевки с использованием многооперационной машины харвестер. Высокий процент выхода деловой древесины при раскряжевке харвестером достигается главным образом за счет того, что машинист визуально оценивает дерево и выбирает для валки и последующей раскряжевки только ликвидные не имеет порок деревья, а сухостойные или имеющие гниль деревья оставляет на корню.
Следует заметить, что выход деловой древесины при раскряжевке на полуавтоматическая линия ЛО-15С почти равен выходу деловой древесины при раскряжевке харвестером.
Отрицательным фактором при раскряжевке хлыстов на верхнем складе является то, что около 20% поступивших на раскряжевку объемов древесины уходят в отходы в виде вершинных частей, дров, и оставляются непосредственно на лесосеке.
Преимущества технологии раскряжевки с помощью ЛО-15С на нижнем складе перед раскряжевкой харвестером и процессором на верхнем складе в том, что вершины, торцы стволов идут в дрова, используемые в дальнейшем населением в качестве материал (топлива) при отоплении жилищ.
Сравнительная характеристика выхода сырья (пиловочного сырья, технологического сырья, вагонной стойки, дров) в зависимости от вида технологии раскряжевки представлена на рисунке 1.
Наиболее рациональной технологией раскряжевки является та технология, которая способствует уменьшению затрат, материалов и денежных средств на единицу продукции, способствует механизации труда и улучшению использования механизмов по времени и мощности; максимально сокращала межоперационные производственные внутрисменные простои, способствует созданию лучших производственных условий работы и облегчению труда рабочих.
Рисунок 1 – Анализ выхода сырья в зависимости от технологии раскряжевки
По нашему мнению, наиболее рациональной технологией раскряжевки является технология с использованием полуавтоматической линии ЛО-15С, при условии, что Высокогорский филиала ОАО «Лесосибирский ЛДК №1» также в дальнейшем будет использовать технологию вывозки хлыстами.
Литература
1. Скурихин В.И., Корпачев В.П. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Техника и технология лесосечных работ при заготовке сортиментов: учебное пособие для студентов лесотехнических вузов, учащихся техникумов и колледжей специальности 260100. – 3-е изд., перераб. и доп.- Красноярск: СибГТУ, 2004. – 186 с.
2. Барановский В.А., Некрасов Р.М. Системы машин для лесозаготовок. – М.: Лесн. пром – сть, 1977. – 248 с.
3. Еремеев Н.С., Оскерко В.Е.Обоснованный выбор технологий и машинных комплексов. // Лесная промышленность – 2004. -№2. – с. 29 – 30.