Оценка на транспортна техника за дървен материал
При анализа на развитието на дърводобивната техника значително внимание се отделя на факторите, влияещи върху избора на технология и видове машини, както и изискванията към тях и идентифициране на областите за ефективно използване на специализираните машини за транспортиране на дървесина.
Разликата в технологиите за дърводобив в зависимост от вида на получения продукт (дърво, камшик, сортимент) налага използването на оборудване за доставяне на дървесина от сечището: по метода на дърводобив, дърводобивни трактори за извозване на дървета или камшици в полупотопено положение и горски транспортни средства за транспортиране на сортименти в напълно потопено положение. Основните функции на машината за транспортиране на дървесина (спедитор): събиране, товарене и транспортиране на дървесина (сортименти) по портове, мустаци и дърводобивни пътища до складови площи по време на чиста и санитарна сеч.
Транспортирането на дървесина в напълно потопено положение все още не е широко разпространено в България, тъй като методът на нарязване на дървесината се извършва в ограничени обеми. Междувременно предимствата на този метод са очевидни. Те включват, на първо място, намаляване на съпротивлението при движение. Машината (форвардер) има добра маневреност, относителна независимост на транспортните и товаро-разтоварните операции от друга дърводобивна техника и изключва ръчния труд. Обемът на превозваната дървесина под формата на сортименти е ограничен от товароносимостта на спедитора.
Форвардерите обикновено се изработват по класическата схема на многоосни колесни превозни средства с висока проходимост и задвижване на всички колела, с предни колела с голям диаметър и задни балансирани задвижващи колела с по-малък диаметър. В този случай разпределението на масата на триосния форвардер в празно състояние е такова, че напредната ос представлява около 60% от общата маса на машината, останалата част пада върху задните колела. Въпреки това, оформлението на колесния форвардер се определя не само от технологичните изисквания на дърводобива, но и от осъществимостта на многоосна задвижваща схема по отношение на осигуряването на оптимална проходимост и товароносимост с малка сложност и ниска цена на конструкцията (схема 8K8 и 4K4). Рационалното разпределение на масата на четири колела на една полурамка в триосен или четириосен форвардер (вместо две колела в двуосен форвардер) позволява да се намали специфичното налягане върху земята и да се увеличи проходимостта.
Повечето многоосни спедитори все още запазват традиционното разположение на двигателя отпред, последвано от кабината на оператора и горското оборудване (кран и товарно отделение). Тази схема се определя от естеството и вида на работата, извършвана от спедитора, когато товарът под формата на асортименти се намира зад контролната станция.
Анализът на гамата колесни спедитори за транспортиране на асортименти, предлагани на потребителя от чуждестранни фирми и предприятия от страните от ОНД през 2001-2005 г., показва, че през този период на международния пазар са били предложени: 51 модела спедитори, включително 2 на шасито 4K4, 28 на шасито 6K6, 21 на шасито 8K8.
Систематизирана е номенклатурата на форвардерите и са оценени техните основни параметри, което позволява да се идентифицират количествени и качествени характеристики на разпределението на масово-мощните параметри по класове на типизирана серия, както и да се изведат няколко специфични показатели за материалоемкост, енергонаситеност, товароподемност и техните стойности при прибиране на 1 кубичен метър. м дървесина, в зависимост от параметрите на натоварване приасортиментен транспорт. Параметрите за маса-мощност и натоварване са взети от брошури и справочни материали.
Разпределението на предлаганите на потребителя колесни форвардери по типизирани класове (по тегло) е както следва: - леките форвардери (тегло 5–10 тона) са представени на пазара от 2 модела само на шаси 4K4; - среден клас спедитори (тегло 10-15 тона) са представени от 28 модела, включително шаси 4K4 - 3, шаси 6K6 - 14 и шаси 8K8 - 11 модела; - форвардери от тежък клас (тегло 15 и повече) са представени на пазара от 21 модела, включително шаси 6K6 - 8, шаси 8K8 - 13 модела, но не и шаси 4K4.
Основните производители на спедитори са чужди фирми (43 модела), предприятия от страните от ОНД предлагат 7 модела, от които 2 модела са български. Гамата и техническите параметри на спедиторите са представени в табл. 1.
брой модели (4K4/6K6/8K8)
диапазон на мощност (kW)
диапазон на масата (t)
обхват на товароносимост (t) / обем sortim. (кубични метри)/
Фирма "ZTS" (Словакия)
Фирма "Gremo" (Швеция)
Компания Volvo (Швеция)
Фирма "Logman" (Финландия)
ОАО Онежск. тракт. фабрика"
АД „Арзам. каша. фабрика"
Производствено Обединение "МТЗ" (Белобългария)
ОАО Амкодор (Белобългария)
OJSC KhTZ (Украйна)
Анализът на гамата от модели форвардери показва, че българските предприятия предлагат ограничен брой модели форвардери (6% от общия брой) само от среден (1 модел) и тежък (2 модела) класове, което ограничава използването им в горското стопанство за селективни и междинни сечи. Има нужда от създаване на форвардери от лек клас с шаси 4K4 и разширяване на гаматасреден клас с шаси 6К6.
Таблица 2 показва класификацията на спедиторите според средните стойности на техническите параметри и техните специфични показатели по време на дърводобив на три нива на тегло (клас на спедитор).
Среден обем транспортирана дървесина (кубични метри)
Средно ниво на мощност (kW)
Средно тегло (t)
Средна специфична консумация на материал (t/kW)
Средно ниво на енергийно насищане (kW/t)
Специфична товароносимост (t / t тегло напред.)
Средната стойност на съотношението на масата на спедитора към обема на транспортирания дървен материал (t / m3)
Средната стойност на съотношението на мощността на двигателя към обема на транспортираната дървесина (kW / m3)
Конструктивното устройство по технически параметри на типоразмерните гами на колесните форвардери, класирани по три тегловни нива (клас на спедитора), се характеризира със следните показатели: - според степента на изменение на обема на транспортирания от спедитора асортиментен пакет, знаменателят на прогресията е 1,676 (от среден клас към лек) и 1,4 (от тежък клас към среден); - по отношение на мощността на двигателя знаменателят на прогресията е 1,49 (от среден клас към лек) и 1,32 (от тежък клас към среден); - по отношение на експлоатационното тегло на спедитора, знаменателят на прогресията е 1,5 (от среден клас към лек клас) и 1,25 (от тежък клас към среден клас); - по отношение на специфичната товароподемност на спедитора знаменателят на прогресията е 1,115 (от среден клас към лек) и 1,12 (от тежък клас към среден).
По този начин има тенденция (при преминаване от по-малък клас към по-голям) на непропорционално увеличаване на нивото на обема на пакета от асортименти, транспортирани от спедитора, до увеличаване на мощността на двигателя и теглото на спедитора.
Специфични показателиколесните форвардери според класовете на типизираната серия могат да се характеризират със следните средни стойности: - според специфичния материален разход: 0,124 t/kW (диапазон 0,12–0,127 t/kW); - по ниво на енергийно насищане: 8,03 kW/t (диапазон 7,825–8,314 kW/t); - по товароносимост: 0,76 t/t тегло на форвардера (диапазон 0,676–0,845 t/t тегло на форудера); - според средното ниво на съотношението на масата на спедитора към обема на транспортирания от спедитора асортиментен пакет: 1,224 т/куб. m (диапазон 1,09–1,36 t / m3); - според средното ниво на съотношението на мощността на двигателя към обема на пакета от асортименти, транспортиран от спедитора: 9,88 kW / cu. m (диапазон 9,06–10,81 kW / m3).
Представените специфични показатели са получени при отчитане на масово-мощните параметри на форвардерите и препоръките за тяхното натоварване (обема на пакет сортименти) до технически допустимата максимална стойност на товароносимост, посочена от производителя, за транспортиране на дървен материал в напълно потопено положение.
Ако оценим режимите на натоварване на спедиторите, класирани по три тегловни нива (клас на спедитор), с коефициент на пропорционалност около 1,5, като вземем предвид стойностите на критерия на средния обем транспортирана дървесина за леки и тежки класове машини, е възможно да се предвиди пропорционалността на неговия растеж, който е близък до пряка зависимост за всички класове спедитори. Тогава може да се вземе обемът на пакета от асортименти, предназначени за транспортиране от спедитор, по обемни групи: за лек клас спедитор 7 куб.м. м, средна - 10,5 кубически метра. м и тежък - 16 куб.м. м. За такива стойности на обемите на пакета от асортименти, средните изчислени стойности на работното тегло на спедитора, мощността на двигателя и товароносимостта, като се вземат предвид средните стойности на специфичните показателитрябва да бъде: - за лек клас спедитор: тегло - 8,57 тона (диапазон от 7,63 до 9,5 тона), мощност на двигателя - 68,7 kW (диапазон от 63,4 до 75,7 kW), товароносимост - 6,5 тона (диапазон от 5,8 до 7,3 тона); - за среден клас спедитор: тегло - 12,85 тона (диапазон от 11,4 до 14,3 тона), мощност на двигателя - 103 kW (диапазон от 95 до 113,5 kW), товароносимост - 9,8 тона (диапазон от 8,7 до 10,9 тона); - за тежък клас спедитор: тегло - 19,6 тона (диапазон от 17,4 до 21,7 тона), мощност на двигателя - 157 kW (диапазон от 145 до 173 kW), товароносимост - 14,9 тона (диапазон от 13,2 до 16,5 тона).
Анализирайки получените стойности, може да се отбележи, че в групата на предлаганите в момента лек клас форвардери са моделите VKS 90.41-3 на фирма ZTS (тегло - 9,5 тона, мощност на двигателя - 77 kW, товароносимост - 7,5 тона) и ML-354M PO "MTZ" (тегло - 9 тона, мощност на двигателя - 70 kW, товароподемност - 5 тона), в групата на среден клас форвардери, L Предлагат се модели KT 100F от ZTS (тегло - 11,7 тона, мощност на двигателя - 91 kW, товароподемност - 10 тона) и ML-104 JSC "Арзамас машиностроителен завод" (тегло - 12 тона, мощност на двигателя - 92 kW, товароподемност - 10 тона), в групата на тежките класове форвардери се предлагат модели 1410D от Timberjack (тегло - 19,5 тона, мощност на двигателя - 160 kW, товароподемност - 17 тона) и TKL6-04 JSC "Онегски тракторен завод" (тегло - 19,4 тона, мощност на двигателя - 132 kW, товароносимост - 15 тона).
По време на прехода на колесните форвардери от лекия клас (тегло - 5-10 тона) към средния клас (тегло - 10-15 тона), увеличаването на обема на пакета от асортименти, теглото на форвардера и мощността на двигателя се извършва с коефициент на преобразуване 1,5 (всъщност в диапазона 1,49-1,67), т.е. можем да отбележим пропорционалността на този процес като близо до права линиязависимости.
Когато колесните спедитори преминават от среден клас (тегло - 10-15 тона) към тежък (тегло - 15 тона и повече), подобни параметри се увеличават с коефициент 1,52 (всъщност в диапазона 1,24-1,4).
Специфичните показатели на колесните форвардери от три класа от типизираната серия ще се характеризират със средни стойности: - по специфичен материалоемкост: изчислено - 0,124 t/kW (реално 0,124 t/kW); - според нивото на енергийно насищане: изчислено - 8,03 kW / t (в действителност 8,03 kW / t); - по отношение на специфична товароносимост: изчислено - 0,752 t/t маса на форвардера (реално - 0,76 t/t маса на форвардера); - според средното ниво на съотношението на масата на спедитора към обема на транспортирания пакет от асортименти: изчислено - 1,224 t / cu. m (в действителност - 1,224 t / m3); - според средното ниво на съотношението на мощността на двигателя към обема на транспортирания пакет от асортименти: изчислено - 9,82 kW / cu. m (всъщност - 9,82 kW / m3).
Всички съвременни технологични процеси на дърводобива се основават на първичния добив и транспортиране на дървесина. За това се използват машини с различни системи, предназначени за специфичен метод на дърводобив (камшичен или нарязан по дължина) с решение на проблема къде да се оставят остатъците от дърводобив: в сечище или в долен склад (например поради пожар). Освен това, в случай на селективна сеч и прореждане, плъзгането може да не е най-добрият избор, тъй като в този случай плъзгащите се дървета могат да повредят стволовете и корените на останалите дървета и подраст. Когато дървеният материал се транспортира с транспортна машина (спедитор), сечта може да се извършва по-гъвкаво. Това намалява увреждането на ствола и короната на дървото.
Избор на оптимални параметри на оборудване и машини като цяло,предназначени за транспортиране на дървесина под формата на сортименти в напълно потопено положение, трябва да се определят преди всичко от производителността на оборудването, което би оправдало разходите за неговото придобиване. Въпреки това, не пренебрегвайте показателите за екологичните изисквания - въздействието на машините върху гората трябва да бъде минимално.