Способ лесозаготовок

 

Изобретение относится к заготовке лесоматериалов. Способ лесозаготовок включает валку, пакетирование, трелевку деревьев, сортировку деревьев в процессе выполнения лесосечных работ, погрузку деревьев (хлыстов) на лесовозный транспорт, вывозку деревьев на нижний склад, обрезку сучьев с деревьев, разделку хлыстов на сортименты, сортировку сортиментов, переработку дровяных сортиментов на технологическую и топливную щепу. В способе производство лесоматериалов осуществляют путем заготовки деревьев с сортировкой на 3-4 и более групп в процессе выполнения лесосечных работ. Обрабатывают каждую группу деревьев на специализированных технологических линиях. Тонкомерные деревья в процессе их валки и пакетирования сортируют на две группы - хвойные и лиственные с укладкой в отдельные штабели и обрабатывают групповым (пачковым) методом. Крупномерные деревья сортируют на деловые и низкокачественные (фаутные) с последующей обработкой деловых деревьев на круглые лесоматериалы и переработкой низкокачественных деревьев на щепу. Это позволяет снизить себестоимость производства продукции лесозаготовок при вывозке леса на нижние склады. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии и технике лесозаготовок и может быть использовано лесозаготовительными и лесохозяйственными предприятиями, производящими заготовку посредством сплошных рубок главного пользования, вывозку древесины хлыстами или деревьями, а также обрабатывающим древесину на лесоматериалы на нижних складах.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ лесозаготовок, состоящий в том, что производят валку, пакетирование, трелевку деревьев, сортировку деревьев в процессе выполнения лесосечных работ, погрузку деревьев (хлыстов) на лесовозный транспорт, вывозку деревьев (хлыстов) на нижний склад, обрезку сучьев с деревьев, разделку хлыстов на сортименты, сортировку и штабелевку деревьев, переработку дровяных сортиментов на технологическую и топливную щепу (см., например, книгу Виногорова Г. К. Технология лесозаготовок. М.: Лесная промышленность, 1984, стр. 20, 137).

Недостатком известного способа является то, что технологические линии на нижних складах рассчитаны на обработку самых крупных деревьев, встречающихся на лесосеках. Они имеют большую мощность, достаточную для обработки крупных деревьев, высокую металлоемкость и низкое быстродействие. Обработка на этих тихоходных линиях тонкомерных деревьев (хлыстов) малопроизводительна. Поскольку количество тонкомерных деревьев на лесосеках может достигать 50 и более процентов общего количества деревьев (в штуках), их обработка на технологических линиях, рассчитанных на крупномер, значительно снижает производительность этих линий и эффективность производства круглых лесоматериалов в целом.

Другим недостатком указанного способа является то, что на технологических линиях нижних складов вместе с деловыми деревьями (хлыстами) обрабатываются и низкокачественные деревья (хлысты). Полученные из низкокачественных деревьев (хлыстов) сортименты - технологическое сырье и топливные дрова в дальнейшем перерабатываются на технологическую или топливную щепу для использования в производстве древесных плит или для сжигания в промышленных котельных. Эта щепа, как и сами дрова, имея более низкие потребительские свойства, чем деловая древесина, продаются по ценам, в 2-3 раза более низким, чем деловая древесина. Между тем себестоимость выработки сортиментов из низкокачественных и деловых деревьев (хлыстов) одинакова. Таким образом, дровяная древесина и щепа, вырабатываемая из нее, продаются ниже себестоимости, в убыток, который лесозаготовительные предприятия компенсируют за счет продажи деловых сортиментов. Это снижает эффективность производства круглых лесоматериалов.

Еще один недостаток существующего способа заключается в том, что сортировка большого количества сортиментов, выработанных на технологической линии, требует большого количества карманов-накопителей, что увеличивает стоимость сортировочного транспортера или делает невозможной сортировку лесоматериалов на требуемое количество сортиментов или их градаций по размерам и качеству.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ, является снижение себестоимости производства продукции лесозаготовок при вывозке леса на нижние склады лесозаготовительных предприятий деревьями (хлыстами) путем повышения эффективности обработки деревьев (хлыстов) за счет повышения эффективности обработки тонкомерных деревьев и уменьшения убыточности обработки низкокачественных (фаутных) деревьев, повышения возможности сортировки круглых лесоматериалов на нижнем складе.

Для достижения технического результата согласно способу лесозаготовок, включающему валку, пакетирование, трелевку деревьев, сортировку деревьев в процессе выполнения лесосечных работ, погрузку деревьев (хлыстов) на лесовозный транспорт, вывозку деревьев на нижний склад, обрезку сучьев с деревьев, разделку хлыстов на сортименты, сортировку сортиментов, переработку дровяных сортиментов на технологическую и топливную щепу, при этом согласно изобретению производство лесоматериалов осуществляют путем заготовки деревьев с сортированием на 3-4 и более групп в процессе выполнения лесосечных работ и обрабатывают каждую группу деревьев на специализированных технологических линиях, причем тонкомерные деревья в процессе их валки и пакетирования сортируют на одну или две группы - хвойные и лиственные с укладкой в отдельные штабели и обрабатывают групповым (пачковым) методом, крупномерные деревья сортируют на деловые и низкокачественные (фаутные) с последующей обработкой деловых деревьев на круглые лесоматериалы и переработкой низкокачественных деревьев на щепу, минуя стадию выработки сортиментов. При этом тонкомерные деревья могут перерабатываться пачковым методом на щепу для ЦБП, минуя стадию выработки сортиментов. Переработка тонкомерных деловых и крупномерных низкокачественных деревьев на щепу, минуя стадию производства сортиментов, может осуществляться у потребителя. Сортирование деревьев на группы для последующей обработки на специализированных линиях может осуществляться на верхних, нижних складах лесозаготовительных предприятий и биржах сырья потребителей древесины.

При осуществлении предлагаемого технологического процесса лесозаготовок повышается эффективность производства продукции лесозаготовок, во-первых, за счет освобождения от обработки тонкомерных деревьев существующей технологической линии нижнего склада, технические параметры которой рассчитаны на обработку крупномерных деревьев (хлыстов) и обработка на которой тонкомерных деревьев не эффективна в силу их низкого быстродействия. За счет этого производительность существующей технологической линии повышается без изменения ее параметров. Во-вторых, за счет того, что тонкомерные деревья обрабатываются на специализированной технологической линии не поштучно, а пачками, что повышает эффективность их обработки. В-третьих, крупномерные низкокачественные (фаутные) деревья, из которых по известной технологии вначале вырабатываются сортименты, а затем полученные сортименты перерабатываются на щепу, в соответствии с изобретением перерабатываются на специализированной линии на щепу, минуя стадию производства сортиментов. Кроме того, повышается возможность сортировки круглых лесоматериалов на нижнем складе за счет того, что на обработку подаются уже подсортированные деревья.

При проведении научно-технического анализа известного уровня технологии лесозаготовок установлено, что заявляемое решение в части способа лесозаготовок с подсортировкой деревьев и обработкой их на специализированных линиях не следует явным образом из известного уровня, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения - новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость.

Изобретение в части способа лесозаготовок при вывозке деревьев (хлыстов) на нижний склад с подсортировкой деревьев в процессе лесосечных работ и их обработкой на специализированных линиях поясняется чертежами, где представлены: на фиг. 1 - технологическая схема разработки лесосеки с двухэтапной подсортировкой деревьев с помощью малогабаритных валочно-пакетирующих (вальщика с бензиномоторным инструментом) и трелевочных машин на первом этапе, и валочно-пакетирующих машин типа ЛП-19 с мобильной тросовой трелевочно-погрузочной установкой или трелевочной машиной (трактором) на втором этапе; на фиг. 2 - технологическая схема разработки лесосеки с подсортировкой деревьев с помощью валочно-пакетирующей машины; на фиг. 3 - технологическая схема разработки лесосеки с подсортировкой деревьев вальщиком с бензиномоторной пилой и трактором с тросочекерным оборудованием; на фиг. 4 - технологическая схема обработки деревьев (хлыстов) на нижнем складе лесозаготовительного предприятия со специализированными линиями для обработки тонкомерных, крупномерных низкокачественных (фаутных) и крупномерных деловых деревьев (хлыстов).

На фигурах показаны участок лесосеки, подлежащий разработке, малогабаритная валочно-пакетирующая машина (вальщик с бензиномоторным инструментом) 1, пачки хвойных 2 и пачки лиственных 3 тонкомерных деревьев, малогабаритная трелевочная машина 4, погрузочная площадка 5, лесовозный автопоезд 6 для вывозки тонкомерных деревьев, валочно-пакетирующая машина (вальщик с бензиномоторным инструментом) 7 для валки крупномерных деревьев, пачки крупномерных деловых деревьев 8, пачки крупномерных низкокачественных (фаутных) деревьев 9, мобильная тросовая трелевочно-погрузочная машина (трелевочный трактор) 10, состоящая из колесного или гусеничного базового шасси 11, лебедки 12 для трелевки деревьев, лебедки 13 для перемещения тросовой трелевочно-погрузочной установки по лесосеке, гидроманипулятора 14, грузовой тележки 15, автолесовоз для вывозки крупномерных деревьев 16, штабель деревьев на погрузочном пункте 17, мостовой кран на нижнем складе 18, сучкорезная установка 19, технологическая линия для обработки крупномерных деловых деревьев в составе эстокады 20 с растаскивателем деревьев, гидроманипулятора 21, раскряжевочной установки 22, сортировочного транспортера 23, карманов-накопителей 24, технологическая линия для обработки тонкомерных деревьев в составе эстокады 25, гидроманипулятора 26, приемного устройства 27, выравнивателя торцев 28, раскряжевочной установки 29, технологическая линия для обработки крупномерных фаутных деревьев в составе эстокады 30, гидроманипулятора 31, рубительной машины 32 с подающим транспортером, бункер 33 для щепы, консольно-козловой кран 34, кассеты 35 для укладки тонкомерных сортиментов, штабели 36 круглых лесоматериалов.

Способ с подсортировкой деревьев в процессе лесосечных работ в соответствии с фиг. 1 осуществляется следующим образом. После проведения подготовительных работ разработка лесосеки начинается с заготовки тонкомерных деревьев малогабаритными машинами, способными работать под пологом леса. Малогабаритная валочно-пакетирующая машина 1, работающая под пологом леса, с помощью захватно-срезающего устройства с накопителем деревьев производит валку тонкомерных деревьев с укладкой их в пачки под пологом леса. При этом осуществляется отдельно валка хвойных и лиственных деревьев с укладкой их в разные пачки 2 и 3. Возможна валка тонкомерных деревьев под пологом леса с использованием ручного мотоинструмента (не показано). Трелевка пачек тонкомерных деревьев из под полога леса на погрузочный пункт осуществляется малогабаритной трелевочной машиной 4. Хвойные и лиственные деревья трелюются в отдельные штабели. Вывозка тонкомерных деревьев на нижний склад производится лесовозным автопоездом 6 с гидроманипулятором для погрузки деревьев (возможны и другие известные методы погрузки и вывозки деревьев). Вывезенные на нижний склад тонкомерные деревья разгружаются, например, мостовым краном 18 и подаются в сучкорезную установку 19, а затем на эстакаду 25 линии переработки тонкомера. С эстакады деревья пачками подаются посредством гидроманипулятора 26 на приемное устройство 27, в котором торцевыравнивающим устройством 28 у пачек деревьев выравниваются комли, и они раскряжевываются на лесоматериалы раскряжевочной установкой 29. Тем же гидроманипулятором 26 выработанные лесоматериалы укладываются в кассеты 35 для дальнейшей транспортировки и укладки в штабели 36.

Оставшиеся на лесосеке после заготовки тонкомера крупномерные деревья заготавливаются с помощью валочно-пакетирующей машины 7 для заготовки крупномерных деревьев. При этом производится подсортировка деревьев с укладкой в разные пачки деловых 8 и низкокачественных (фаутных) 9 деревьев. Трелевка деловых и низкокачественных пачек деревьев 16 осуществляется, например, с помощью тросовой трелевочно- погрузочной машины 10 лебедкой 12 посредством грузовой тележки 15. Возможна трелевка деревьев другими известными методами, например трелевочными тракторами. Стрелеванные на погрузочный пункт деревья гидроманипулятором 14 тросовой трелевочно-погрузочной установки 10 погружаются на лесовозный автопоезд 16 для вывозки крупномерных деревьев. При этом деловые и низкокачественные деревья грузятся на разные автопоезда. При погрузке на лесовозный автопоезд деревьев одной категории деревья другой категории укладываются гидроманипулятором 14 на землю в пачку 17, а затем грузятся на другой автопоезд. Вывезенные автопоездом 16 деловые деревья краном 18 с автопоезда подаются в сучкорезную установку 19, а затем на эстокаду 20 линии обработки делового крупномера. Гидроманипулятором 26 деревья подаются на транспортер для подачи на сучкорезно-раскряжевочную установку 22, а полученные лесоматериалы сортируются посредством сортировочного транспортера 23 и укладываются в карманы-накопители 24, а затем, например, краном 34 подаются в штабели 36.

Низкокачественные (фаутные) деревья с автолесовозов 16 краном 18 подаются на эстокаду 30 технологической линии обработки низкокачественных крупномерных деревьев, а затем гидроманипулятором 31 подаются в рубительную машину 32. Выработанная щепа поступает в бункер 33.

Способ лесозаготовок с подсортировкой деревьев в процессе лесосечных работ в соответствии с фиг. 2 осуществляется следующим образом. Разработка лесосеки ведется валочно-пакетирующей машиной 7. Валочно-пакетирующая машина 7 оснащена коником, имеющим разделитель деревьев, позволяющий укладывать в него деревья с разделением на две группы. На каждой стоянке валочно-пакетирующая машина 7 производит валку и укладку в пачки всех деревьев, находящихся в зоне ее гидроманипулятора с подсортировкой их на 4 категории. Тонкомерные хвойные и тонкомерные лиственные деревья укладываются после их срезания с корня в коник с разделителем. Тонкомерные хвойные деревья укладываются в коник по одну сторону разделителя, лиственные тонкомерные деревья укладываются после их срезания с корня в коник по другую сторону разделителя. Крупномерные деревья укладываются на вырубку под углом к направлению движения машины сзади или спереди ее в зависимости от направления движения валочно-пакетирующей машины при разработке очередной пасеки так, чтобы комли деревьев были направлены в сторону трелевки деревьев. При этом крупномерные деловые деревья и крупномерные дровяные деревья укладываются в разные пачки одним из известных способов. Затем валочно-пакетирующая машина переезжает на другую стоянку, с которой производится валка и пакетирование деревьев описанным выше способом. По мере перемещения по разрабатываемой пасеке и заполнения коника валочно-пакетирующей машины тонкомерными деревьями последние сбрасываются на пасеку сзади машины. Затем работа продолжается вышеописанным способом. Трелевка каждой категории деревьев производится трелевочным трактором 4 с укладкой деревьев каждой категории в различные штабели 5. Вывозка деревьев на нижний склад и обработка их на нижнем складе на специализированных линиях осуществляется также, как на фиг. 1 и 4.

Способ лесозаготовок с подсортировкой деревьев в процессе лесосечных работ в соответствии с фиг. 3 осуществляется следующим образом. Разработка лесосеки ведется по узкопасечной технологии вальщиком 1 с бензиномоторной пилой и трелевочным трактором 4 с тросочекерным оборудованием. При этом с узкой пасеки, подлежащей разработке, вальщик производит валку тонкомерных деревьев, сначала, например, хвойных пород. Трелевочный трактор производит трелевку этих деревьев в штабель тонкомерных хвойных деревьев. Затем на той же узкой пасеке последовательно производятся валка и трелевка тонкомерных лиственных деревьев, валка и трелевка в отдельный штабель крупномерных деловых деревьев, валка и трелевка в отдельный штабель крупномерных дровяных деревьев. После этого начинается в той же последовательности разрабатываться следующая и последующие узкие пасеки. Вывозка деревьев на нижний склад и обработка их на нижнем складе на специализированных линиях осуществляется также, как на фиг. 1 и 4. Разработка лесосек с подсортировкой их на 3-4 категории может осуществляться и другими способами с применением других машин и оборудования.

Таким образом, при осуществлении заявляемого способа лесозаготовок с подсортировкой деревьев в процессе лесосечных работ и обработкой их на специализированных линиях существующая технологическая линия для производства круглых лесоматериалов за счет подсортировки деревьев в процессе лесосечных работ освобождается от обработки тонкомерных деревьев, снижающих ее производительность, а также от низкокачественных деревьев, обработка которых по традиционной технологии приводит к значительным убыткам, снижающим эффективность производства круглых лесоматериалов. Кроме того, эти меры позволяют полнее использовать возможности сортировочного транспортера линии, поскольку за счет сокращения количества вырабатываемых на этой линии сортиментов появляется возможность рассортировать их на большее количество градаций как по размерам, так и качеству, что очень важно при производстве пиловочника с целью увеличения выхода пиломатериалов.

Положительный эффект достигается и за счет отсортировки и обработки отсортированных тонкомерных деревьев пачковым методом, значительно повышающим производительность труда при обработке тонкомера, количество которого часто превышает 50% общего количества деревьев на лесосеке.

Эффект достигается также за счет отсортировки и обработки на специализированной линии низкокачественных деревьев. Экономический эффект достигается за счет того, что деревья перерабатываются на щепу, минуя стадию выработки сортиментов, благодаря чему из технологического процесса исключаются такие трудоемкие операции, как обрезка сучьев, раскряжевка, сортировка, штабелевка. Более полно используется и биомасса дерева, поскольку щепа вырабатывается из всего дерева, включая ветви и сучья.

Формула изобретения

1. Способ лесозаготовок, включающий валку, пакетирование, трелевку деревьев, сортировку деревьев в процессе выполнения лесосечных работ, погрузку деревьев (хлыстов) на лесовозный транспорт, вывозку деревьев на нижний склад, обрезку сучьев с деревьев, разделку хлыстов на сортименты, сортировку сортиментов, переработку дровяных сортиментов на технологическую и топливную щепу, отличающийся тем, что производство лесоматериалов осуществляют путем заготовки деревьев с сортированием на 3 - 4 и более групп в процессе выполнения лесосечных работ и обрабатывают каждую группу деревьев на специализированных технологических линиях, причем тонкомерные деревья в процессе их валки и пакетирования сортируют на две группы - хвойные и лиственные с укладкой в отдельные штабели и обрабатывают групповым (пачковым) методом, крупномерные деревья сортируют на деловые и низкокачественные (фаутные) с последующей обработкой деловых деревьев на круглые лесоматериалы и переработкой низкокачественных деревьев на щепу.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тонкомерные деревья перерабатывают пачковым методом на технологическую щепу для целлюлозно-бумажной или древесноплитной промышленности.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработку тонкомерных деловых и крупномерных низкокачественных деревьев на щепу осуществляют у потребителя.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сортирование деревьев на группы для последующей обработки на специализированных линиях осуществляют на верхних, нижних складах лесозаготовительных предприятий и биржах сырья потребителей древесины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4