Сортиментная заготовка древесины при выборочных рубках

УДК

DOI:

Аннотация

В мировой практике широко распространены хлыстовая и сортиментная заготовка древесины. Хлыстовая заготовка по сравнению с сортиментной имеет ряд существенных преимуществ: сосредоточение большого количества технологических операций на промышленных площадках; применение высокопроизводительного оборудования; использование более дешевой электрической энергии для привода лесозаготовительного оборудования; больший выход деловых сортиментов; более полное использование биомассы дерева. Несмотря на наличие преимуществ хлыстовой технологии в последние годы широко внедряется сортиментная заготовка древесины. Причинами этому послужили следующие обстоятельства: появление большого количества лесозаготовительных предприятий с малым объемом заготовки; физический износ и невозможность приобретения лесоскладского оборудования. Рассмотрено два варианта заготовки древесины при выборочных рубках. Опыт работы операторов харвестеров показал, что для правильного выбора спиливаемых и оставляемых деревьев в поле зрения оператора должно быть 3–5 растущих деревьев. Поэтому для качественного проведения выборочных рубок оператору рекомендуется рабочую зону мысленно разбивать на секторы. Представлены схемы работы харвестеров с разбивкой рабочей зоны на секторы. Показана очередность валки деревьев по секторам. Для правильной оценки технологического процесса рассмотрены критериальные показатели, по значению которых можно судить о ходе процесса и давать ему качественную оценку. К таким показателям относятся производительность машин, энергоемкость процесса, себестоимость продукции, приведенные затраты. Представлена формула производи- тельности харвестера с разбивкой продолжительности обработки одного дерева на составляющие. Проведен анализ продолжительности составляющих времени цикла обработки дерева. Сделан вывод о том, что при работе харвестера по разным технологиям меняются продолжительность манипуляций гидроманипулятора и, соответственно, составляющая продолжительности обработки одного дерева. По первой тех- нологии с одной рабочей позиции обеспечивается валка большего количества деревь- ев и производительность по этой технологии выше, чем по второй. При выборе тех- нологии работы харвестера необходимо учитывать конкретные условия работы (гу- стота насаждений, почвенные условия).

Сведения об авторах

В.М. Дербин, канд. техн. наук, доц. 

М.В. Дербин, канд. техн. наук, доц.

Ключевые слова

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Азаренок  В.А., Герц Э.Ф., Мехренцев А.В. Сортиментная заготовка леса: учеб. пособие. Екатеринбург: УГЛТА, 2001. 129 с.

2. Дербин В.М., Дербин М.В. Лесосечные работы с сортировкой хлыстов или деревьев. Архангельск: ИД САФУ, 2014.– 103 с.

3. Дербин В.М., Дербин М.В. Сортиментная технология заготовки древесины // Актуальные направления научных исследований ХХI в.: Теория и практика: материалы Междунар. заоч. науч.-практ. конф. Воронеж: Диамант-принт, 2014. № 5, ч. 4 (10-4). С. 87–91.

4. Дербин В.М., Мигунов В.И., Барачевский А.И., Дербин М.В., Клименко Н.Ф. Технология и оборудование лесосечных работ (сортиментная технология заготовки древесины): метод. указания к курсовому и дипломному проектированию. Архангельск: ИД САФУ, 2014. 54 с.

5. Кочегаров В.Г., Дербин В.М. Заготовка леса с сортировкой хлыстов в процессе очистки деревьев от сучьев // Лесн. журн. 1981. № 5. С. 45–50. (Изв. высш. учеб. заведений).

6. Лесной кодекс РФ. М.: ЭЛИТ, 2007. 48 с.

7. Матвейко А.П., Федоренчик А.С. Технология и машины лесосечных работ: учеб. для вузов. Минск: Технопринт, 2002. 480 с.

8. Правила заготовки древесины: утв. приказом МПР России № 184 от 16.07.2007. Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_124947/?frame=5.

9. Behrndt W. Stand und Entwicklung der Mechanisierung in Holzernte als Beitrag zur Effizienzsteigerung des Staatsforstbetriebes Niedersachsen. Forst Holz. 1998. N 53. S. 363–371.

10. Brokmeier H., Strunk M. Struktur und Geschäftsfelder niedersächsischer Forstun- ternehmen // Forst und Technik. 2008. P. 24–27.

11. Drewes D. Bestandesvorbereitung in der hochmechanisierten Holzernte // Forst- technik. 2010. 12 p.

12. Drushka K., Konttinen H. Tracks in the Forest. The Evolution of Logging Ma- chinery / Timberjack Group. Helsinki, 1997. 253 p.

13. Fleischer M. Geschichte der Holzernte in Handarbeit: Proekte Verlag Cornelius GmbH, Halle. S. 1. Auflage, 2009. 212 p.

14. Fleischer M. Geschichte der mobile Holzerntemaschinen: Proekte Verlag Cornelius GmbH, Halle. S. 1. Auflage, 2007. 366 p.

15. Kokkarinen J. (toim.) Koneellinen puunkorjuu – Hallitusti hyvään tulokseen / Metsäteho Oy. Helsinki, 2013. 91 p.

16. Stampfer K., Strinmuller T. Harvester und Seilgerät im Steilgelände – Valmet 911 1 X3 M und Synchrofalke / Universität für Bodenkultur, Institut für Forsttechnik, Wien, 2004. 25 S.

17. Thieme F. Naturgemäße Waldwirtschaft und modern Foresttechnik. FT, 1999. S. 12–13.

Ссылка на английскую версию:

UDC 630*935.1

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.5.123

Cut-to-Length Method in Selective Felling

Поступила 18.04.16

V.M. Derbin, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

M.V. Derbin, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya

Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation; е-mail: v.derbin@narfu.ru

The whiplash and CTL technologies are widely used in the world. The whiplash technology has some significant advantages: concentration of a large number of technological operations at industrial sites; the use of high-performance equipment; the use of cheaper electricity to drive the logging equipment; higher return of industrial wood assortments; fuller use of tree biomass. Despite a number of significant advantages of the whiplash technology the CTL technology is widely implemented in recent years. The reasons are: the emergence of a large number of logging companies with a small volume of logging; physical wearing of equipment and impossibility to buy the timber storage facility. Two variants of logging in the selective felling are considered. According to the experience of the harvester operators 3–5 growing trees should be within an operator’s sight for the proper selection of trees to be sawed down and remained. Therefore, an operator should mentally sector a work zone for quality selective logging. The schemes of harvesters’ performance with the work zone sectoring are presented. We demonstrate the order of tree cutting in sectors. For correct evaluation of the technological process the criterion indicators are considered, their values can describe and give a qualitative assessment of the process. The indicators include the machines performance, process energy intensity, production cost, overhead costs. The paper presents a harvester performance formula with the processing time divided into components according to the treatment duration of one tree. The analysis of duration of the parts of a tree processing cycle is carried out. The period of every manipulation of a hydraulic manipulator and the duration component of one tree treatment vary in different technologies of a harvester’s performance. In the first technology one operation position provides a felling of a larger number of trees and a higher performance than in the second one. It is necessary to consider the particular working conditions when choosing the technology of the harvester’s performance (density of plantings, soil conditions).

Keywords: whiplash technology, CTL technology, selective felling, harvester, work zone, sector.

REFERENCES

1. Azarenok V.A., Gerts E.F., Mekhrentsev A.V. Sortimentnaya zagotovka lesa [Cut- to-Length]. Yekaterinburg, 2001. 129 p.

2. Derbin V.M., Derbin M.V. Lesosechnye raboty s sortirovkoy khlystov ili derev'ev

[Logging Operations with Sorting of Stems or Trees]. Arkhangelsk, 2014. 103 p.

3. Derbin V.M., Derbin M.V. Sortimentnaya tekhnologiya zagotovki drevesiny [A CTL Technology]. Aktual'nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI v.: Teoriya i praktika: materialy Mezhdunar. zaoch. nauch.-prakt. konf. [Actual Research Trends of the

21st century: Theory and Practice: Proc. of the Int. Correspondence Sci.-Pract. Conf.]. Vo- ronezh, 2014, no. 5, part 4 (10–4), pp. 87–91.

4. Derbin V.M., Migunov V.I., Barachevskiy A.I., Derbin M.V., Klimenko N.F. Tekhnologiya i oborudovanie lesosechnykh rabot (sortimentnaya tekhnologiya zagotovki drevesiny) [Technology and Equipment of Logging Operations (CTL Technology)]. Ar- khangelsk, 2014. 53 p.

5. Kochegarov V.G., Derbin V.M. Zagotovka lesa s sortirovkoy khlystov v protsesse ochistki derev'ev ot such'ev [Logging with Sorting of Tree-Length at Delimbing]. Lesnoy zhurnal, 1981, no. 5, pp. 45–50.

6. Lesnoy kodeks RF [Forestry Code of the Russian Federation]. Moscow, 2007. 48 p.

7. Matveyko A.P., Fedorenchik A.S. Tekhnologiya i mashiny lesosechnykh rabot

[Technology and Machines of Logging Operations]. Minsk, 2002. 480 p.

8. Pravila zagotovki drevesiny: utv. prikazom MPR Rossii № 184 ot 16.07.2007 [Rules of Logging: as Approved by the Order of the Ministry of Natural Resources of Rus- sia no. 184 of 16 July 2007]. Available at: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_124947/?frame=5

9. Behrndt W. Stand und Entwicklung der Mechanisierung in der Holzernte als Bei- trag zur Effizienzsteigerung  des Staatsforstbetriebes  Niedersachsen. Forst Holz, 1998, no. 53, pp. 363–372.

10. Brokmeier H., Strunk M. Struktur und Geschäftsfelder niedersächsischer Forstun- ternehmen. Forst und Technik, 2008, pp. 24–27.

11. Drewes D. Bestandesvorbereitung in der hochmechanisierten Holzernte. Forst- technik, 2010. 12 p.

12. Drushka K., Konttinen H. Tracks in the Forest. The Evolution of Logging Ma- chinery. Finland, Helsinki, 1997. 253 p.

13. Fleischer M. Geschichte der Holzernte in Handarbeit. Germany, 2009. 212 p.

14. Fleischer M. Geschichte der mobilen Holzerntemaschinen. Germany, 2007. 366 p.

15. Kokkarinen J. (toim.) Koneellinen puunkorjuu – Hallitusti hyvään tulokseen. Fin- land, Helsinki, 2013. 91 p.

16. Stampfer K., Steinmuller T. Harvester und Seilgerät im Steilgelände – Valmet

911.1 X3 M und Syncrofalke. Vienna, 2004. 25 p.

17. Thieme F. Naturgemäße Waldwirtschaft und modern Foresttechnik. FT, 1999, pp. 12–13.