Торговая площадка   Каталог компаний   Новости законодательства   Аналитика   Технологии и оборудование  
Журнал "Деловой лес" Для руководителей | Размещение баннеров и статей

Вход в систему

Логин
Пароль

Напишите, для регистрации

Статистика

Компаний: 1590
Пользователей: 2863

Реклама на сайте

Информеры Информеры
Главная страница » Технологии и оборудование

Развитие инновационных технологий в лесном секторе

Автоматизация и механизация проникает практически во всех отрасли человеческой деятельности, и с течением времени инновационные процессы становятся всё более и более активными. И лесозаготовительная отрасль – не исключение. Конструкторы вынуждены реагировать на всё возрастающие требования заказчиков, касающиеся в первую очередь, трёх направлений – максимального уменьшения роли ручного труда при выполнении любых технологических операций, оптимально повышения производительности и качества работ, а также снижения до минимума вредного влияния эксплуатации оборудования на окружающую среду.

Модернизация технических устройств постоянно происходит, и изменения конструкций возникают настолько быстро, что то, что вчера считалось ещё новейшей разработкой, сегодня уже вошло в общепринятую практику, а конструкторы уже работают над дальнейшим совершенствованием конструкции. Поэтому, темой статьи являются тенденции в области переработки и транспортировки древесины.

Зверь- харвестер в операторе не нуждается.

Besten - это транспортная группа, созданная шведской фирмы Gremo AB. Эта лесозаготовительная группа объединяет работу 3-х машин, а именно одного харвестера Besten ( в пер. со шведского – Зверь) и двух, также разработанных Gremo, трелёвочных тракторов – форвардеров Kuriren. Работает харвестер без оператора, получая команды блока дистанционного радиоуправления. Работой харвестера руководит оператор одного из форвардеров прямо из кабины своей машины, в то время как второй отвозит стволы к площадке возле дороги для разгрузки и сортировки. Система показала себя высокоэффективной при транспортировке форвардерами раскряжеванного леса на расстояние до 400 м.

Диапазон действия радиоуправления составляет около 300 м, но в реальной практике достаточно 50…60 м. Управление осуществляется с помощью мини-джойстиков, а также сенсорного экрана и клавиатуры. Это оборудование, подключённое к бортовому компьютеру, имеется в каждой машине Kuriren, входящей в группу. Для облегчения работы оператора разработана даже специальная компьютерная программа Dasa 5.

Лесная система, с харвестером Besten, работающим без оператора, была протестирована впервые там, где требовалось ликвидировать последствия стихийных бедствий. На таких делянках особенно велика вероятность получения травм оператором. И испытания показали, что работа в сложнейших и опасных условиях – призвание Besten.

Срезанные стволы харвестер оперативно грузит прямо на платформу форвардера. Производительность высокая за счёт того, что платформа Kuriren имеет возможность вращаться в горизонтальной плоскости на 360° и создавать наклон в вертикальной плоскости до ±10°, а также наделена функцией пропорционального расширения. Это обеспечивает оперативность и точность совместной работы всего комплекса из 3-х машин, максимальное использование грузовой платформы форвардера.

На стрелу харвестера устанавливаются режущие головки производства широко известной шведской фирмы SP Maskiner. Мод. SP 861 LF, пришедшая на смену популярнейшей прежде головке мод. SP 761 LF, демонстрирует высокую производительность при сплошных вырубках. Тяговое усилие в 45 кН, прочность конструкции, множество оригинальных технологических решений отличает этот продукт SP Maskiner от продукции конкурентов. Для выборочных рубок производитель, по согласованию с покупателем, устанавливает головку SP561 LF.

Манипулятор Gremo 10A , с харвестерной головкой, установлен в центре платформы харвестера. Отсутствие кабины увеличивает рабочую зону машины. Вылет стрелы составляет 10 м, а подъёмный момент - 450 кНм.

В качестве главного привода используется 6-цилиндровый двигатель John Deere, мощностью 181 кВт, с системой автоматического выбора оборотов двигателя, необходимых при реально действующей нагрузке. В 3-осной трансмиссии используются 6 колёс, установленных на маятниковых рычагах, причём два колеса – приводные.

Система, предложенная Gremo, показала себя наиболее эффективной при проведении сплошных рубок. Прямая погрузка стволов на форвардеры сокращает время технологических операций и существенно экономит горючее. Кроме того, во время раскряжевки и погрузки, стволы остаются чистыми, потому что, практически, исключается их контакт с землёй.

Но компания Gremo не остановилась на достигнутом, и на базе Besten разработала специальную машину, также работающую без оператора, предназначенную для корчёвки пней. Корчевание пней – одна из самых неприятных работ для оператора. Им приходится находиться в кабине целый день, ощущая все «прелести» вибрации и тряски.

Шведская компания видит перспективу в продвижении своей разработке на рынке. Радиоуправляемый Gremo Besten базируется на 3-осном шасси, с манипулятором и специальным корчевателем, в виде изогнутой вилки и механизмом раскалывания. Имеется также вариант радиоуправляемого корчевателя пней, который устанавливается на экскаваторное шасси.

Харвестер

 El-forest – гибридные форвардеры.

В технологии лесозаготовки форвардер, как машина, транспортирующая необработанную древесину от лесосеки до дороги, имеет большое значение. Шведская компания El-Forest разработала экологически адаптированный форвардер, который уменьшает повреждение лесных почв при работе спецтехники, а также сокращает расход топлива.

Гибридные форвардеры под торговой маркой El-Forest были разработаны шведским изобретателем Леннартом Лундстрёмом (Lennart Lundström). Работая долгое время в электротехнической фирме ABB, Лундстрём вынашивал идею объединить экологические интересы с современными технологиями. В результате кропотливого труда, им был создан форвардер, который директор крупнейшей в Швеции государственной лесопромышленной компании Sveaskog, Мартин Ларссон (Mårten Larsson) назвал « самым значительным шагом вперёд в развитии лесной техники за последние десятилетие».

Машина, похожая на самосвал, у которого вместо кузова - платформа с кониками, г/п 14 т, имеет собственную массу не более 15 т, в то время как обычный форвардер подобной г/п имеет собственную массу не менее 16…18 т. Дизель-генератор Deutz мощностью 60 кВт поддерживает постоянную скорость двигателя, сохраняя низкий расход топлива во время зарядки батарей, которые обеспечивают работу форвардера.

Двигатель форвардера El-Forest приводит в действие три генератора, которые заряжают 6 автономных аккумуляторов, являющиеся источниками питания отдельных электромоторов привода колёс, мощностью 30 кВт каждый. Все три пары колес управляется независимо. Вторая и третья пары колес точно следуют за первой парой. Такое инженерное решение специалисты El-Forest называют "100 % преследование". Транспортное средство имеет радиус разворота всего 6,2 метра.

Аккумуляторные батареи, массой 400 кг, заряжаются, когда двигатель используется для торможения машины, например, также при движении по склону. Электромоторы играют роль дополнительных генераторов, а также заряжают аккумуляторы, используется принцип рекуперации электроэнергии.

Каждое колесо приводится в движение независимо друг от друга, что позволяет точно контролировать их скорость. Колеса идеально следуют одной дорожкой, не причиняя значительного износа шинам при прохождении поворотов.

 Сочетание дизельного двигателя, и шесть электродвигателей, обеспечивает достаточно высокую мощность, и позволяет гибридному форвардеру без проблем преодолевать крутые подъёмы и движение по пересечённой местности, выдерживать значительные нагрузки.

Такая конструкция даёт возможность устанавливать на относительно лёгкое шасси колёса большого диаметра. Колёса на El-Forest изготавливаются в индивидуальном порядке. Как говорилось выше, все колёса имеют индивидуальные приводы, и передача электроэнергии на такой двигатель осуществляется значительно проще, чем передача крутящего момента к колёсам механическими средствами. Использование электроэнергии существенно снижает массу всей машины.

Положительное значение данной разработки состоит, прежде всего, в том, что на грунтовую поверхность давление от шин передаётся минимальное. Также снижение пробуксовки колёс положительно отражается на повреждении лесных покровов. Помимо прямого физического воздействия на лесную среду обитания, форвардеры выделяют массу вредных веществ с выхлопными газами. Форвардер El-Forest отравляет окружающую среду значительно меньше, не последним положительным фактором конструкции является и экономия горючего при эксплуатации.

Колёса большого диаметра увеличивают дорожный просвет, а значит, и проходимость. Кроме того, в машине используются телескопические оси, которые могут увеличивать ширину колеи от минимальной на 0,8 м.

Эта новая форма движения позволяет достигать снижения расхода топлива на 35…50%. Разработкой подобных машин заинтересовалась компания Volvo. Она приняла решение инвестировать средства в изобретение Лундстрёма, поэтому из перспективных разработок эти машины, сегодня перешли в разряд всё более и более распространяющихся типов конструкций. Так, форвардер F15 фирмы El-forest АВ оснащен дизельэлектрической гибридной силовой установкой, в разработке которой активное участие приняла венчурная фирма Volvo Technology Transfer.

В конструкции используется 4-цилиндровый дизельный двигатель Deutz TCD2011L04w, поддерживающий работу шести электродвигателей по 30 кВт. При отсутствии значительной нагрузки на рабочие органы, двигатель продолжает работать, вращая штатный электрогенератор. При возрастании нагрузки, запасенная в аккумуляторной батарее энергия расходуется по назначению: дополнительный электродвигатель помогает дизелю вращать все шесть колес форвардера.

Форвардер (фишка)

Tire pressure control – прогрессивная система контроля давления в шинах.

Максимальная допустимая нагрузка на оси грузовиков в различных штатах США достаточно существенно отличается. Отрицательное значение данного факта проявляется, порой, в ограничении возможности транспортировки леса на значительные расстояния.

Как известно, основной причиной ограничения нагрузки на ось является ущерб, наносимый дорожной сети шинами автопоездов, в которых превышена нагрузка на ось. Такие же плачевные последствия для дорог имеет и движение по ним автопоездов, масса которых превышает допустимую норму.

 Однако снижение давления в шинах увеличивает площадь контакта покрышки с поверхностью дороги, и, тем самым, позволяет уменьшить удельное давление шины на опорную поверхность. В США и Канаде всё чаще можно встретить автопоезда, использующие возможность установки оборудования, позволяющего регулировать давление в шинах.

Давление регулируется вручную или автоматически, и поддерживается приборами на оптимальном уровне. Контроль давления необходим, потому что, если оно станет слишком низким, может повредиться шину. Если же давление будет слишком высоким, то не будет выполняться условие создания оптимального удельного давления на поверхность дороги.

Канадская компания TPC International разработала и реализует установки по контролю давления в шинах TIREBOSS ™. Специалисты компании утверждают, что возможность регулировки давления в шинах транспортного средства приводит к сокращению эксплуатационных расходов, даёт значительные преимущества владельцам грузовиков и водителям. Наличие аппаратуры регулирования давления в шинах позволяет увеличивать г/п транспортного средства дополнительно до 6 т, и это оказывает существенное значение на себестоимость доставки леса. Компьютеризированная система позволяет водителю, находясь в кабине, изменять давление в шинах, во время движения автомобиля.

Компьютерная программа, устанавливаемая вместе с монтажом аппаратуры на машину, учитывает и конфигурацию автомобиля, и конкретные дорожные условия, можно запрограммировать заранее все нюансы и конкретные требования, возникающие на маршруте. Причём, в устройстве TIREBOSS ™ учтены требования безопасности, для чего производится непрерывный мониторинг давления в шинах.

По имеющимся данным исследований, регулирование давления в шинах в разумных пределах, не отражается на их ресурсе. Регулирование давления самым широким образом используется в конструкциях внедорожников и вездеходов, широкопрофильные шины значительно расширяют их возможности проходимости. В практике отечественных лесных машин системы автоматической регулировки давления в шинах не используются, хотя подобные системы уже используются в отечественной технике, особенно военной, и много лет.

Разработки, которые пока не замечены.

В 2009 г. немецкий конструктор и промышленный дизайнер Христиан Кноблох (Christian Knobloch) представил миру очень оригинальную разработку – шагающий харвестер. Уникальность харвестера заключается в том, что его собственная масса составляет 7,5 т, что немногим больше 10% массы обычных харвестеров с такими же эксплуатационными параметрами.

Основную цель, которую перед собой ставил немецкий конструктор, и, в общем-то, которой он достиг – создание лесной машины, минимально наносящей вред покровам земли. Шагающий харвестер может делать 8-метровые «шаги», надёжно закрепляться и производить заготовительные работы на болотах и на уклонах до 36%.

Машина переступает через канавы и овраги, шириной до 4,5 м. По словам разработчика, с помощью шагающего харвестера, очень эффективно решаются проблемы лесовосстановления. При этом необходимые заготовительные работы выполняются машиной достаточно эффективно.

В лесной отрасли обновление старых моделей, внедрение новых, происходит постоянно. В этой связи хотелось бы, чтобы наши конструкторы и технологи уделяли инновационной сфере больше внимания. В нынешней ситуации их разработки, на фоне ярких достижений ведущих иностранных брендов, практически, не видны.

 

Николай Протасов

 Опубликовано в РИО "Деловой Лес" № 3 (147) 2013г. стр.40


 


https://treealp.ru/vykorchevyvanie-pney/ - корчевка пней в Москве и МО.