Харвестеры и форвардеры на любой размер

Все современные технологические процессы лесозаготовительных работ основаны на первичной заготовке и транспортировке деревьев, хлыстов или сортиментов. Для этого применяются машины самых различных систем. При выборе типа технического средства обычно берутся во внимание методы заготовки древесины (хлыстовой или сортиментный) и природно-производственные условия (характеристика лесонасаждений, грунтовые условия, рельеф и др.).

В последнее десятилетие парк лесозаготовительной техники во всем мире значительно вырос и отличается большим разнообразием. Постоянно растущие требования к этой технике и значительные различия в технологиях изготовления заставляют производителей непрестанно совершенствовать лесозаготовительное оборудование.

Сегодня можно выделить два направления их развития. Первое – это создание относительно простых (одно- или двухоперационных) машин валочно-пакетирующего типа и трелевочных тракторов (скиддеров). Такое оборудование выпускается в основном для хлыстовой технологии и, прежде всего, для России. Второе направление – это создание более сложных машин для сортиментной заготовки древесины. Валочные, сучкорезные, раскряжевочные операции выполняют харвестеры, транспортировкой сортиментов занимаются форвардеры. Приоритет применения сортиментной технологии и лесозаготовительных машин принадлежит Скандинавским странам и в настоящее время активно внедряется в Западной Европе, США, Канаде и Юго-Восточной Азии.

Валочно-пакетирующая машина ЛП60-01А

За 10-летний период зарубежные фирмы и заводы СНГ создали 200 моделей лесозаготовительной техники: 81 скиддер, 65 харвестеров и 54 форвардера. Треть всей этой техники – трактора и машины на гусеничном шасси. Из общего количества заводы стран СНГ создали и модернизировали 47 моделей: 23 скиддера, 11 харвестеров (только валочно-пакетирующие, валочно-трелевочные и сучкорезные машины) и 13 форвардеров. Из них машины на гусеничном шасси составили более половины.

За рубежом наметился стабильный рост выпуска специализированной и универсальной лесозаготовительной техники. Сегодня лучшие показатели по производству этого оборудования у финской фирмы Timberjack, предлагающей 29 моделей тракторов и машин массой от 8,2 до 35 т и мощностью двигателя от 75 до 175 кВт. Из этого количества 10 моделей – валочно-пакетирующие машины на экскаваторной базе.

Известная американская компания Caterpillar располагает сегодня 15 моделями лесозаготовительной техники массой от 12,5 до 19,3 т и мощностью двигателя от 89 до 165 кВт. Из них четыре модели – скиддеры на базе бульдозеров. Фирма Valmet выпускает 10 моделей для сортиментной технологии массой от 10,7 до 18,5 т и мощностью двигателя от 81 до 155 кВт. АО Martimex-Alfa предлагает 11 моделей машин массой от 4,6 до 14 т и мощностью двигателя от 46 до 114 кВт.

Харвестер Valmet 921C

В России производством лесозаготовительной техники сегодня занято 22 предприятия. Лидерами здесь являются ОАО «Онежский тракторный завод» и ОАО «Алтайский трактор». Эти предприятия предлагают девять моделей тракторов и машин массой от 9,6 до 19,5 т и мощностью двигателя от 70 до 132 кВт. АО «Красмаш» выпускает четыре модели массой от 14,2 до 19,3 т и мощностью двигателя от 88 до 96 кВт, а ООО «Экскаваторный завод «Ковровец» производит три модели массой от 15,6 до 27 т и мощностью двигателя от 88 до 165 кВт. Большая часть выпускаемой техники – на гусеничном шасси.

Если говорить о современных тенденциях развития техники для лесозаготовительного производства, то наибольший прирост наблюдается среди моделей среднего и тяжелого класса. При этом более распространены тракторы и машины массой 10 – 20 т с мощностью двигателя от 80 до 120 кВт. Наиболее массовыми моделями в этой линейке являются скиддеры на гусеничном шасси массой 15 т или на колесном шасси массой 12–15 т, харвестеры на гусеничном шасси массой 18 – 25 т или на колесном шасси массой 15 т, форвардеры на гусеничном шасси массой 18 т или на колесном шасси массой 10 – 15 т.

Вид из кабины харвестера Valmet 921C

Производительность техники в лесозаготовительном производстве определяется в основном энергоемкостью выполнения технологических операций. Также берутся во внимание масса машины и мощность ее оборудования. Лесозаготовительная техника харвестерного типа является наиболее энергоемкой и дорогой по стоимости. Поэтому правильный выбор параметров машины зависит от типоразмера харвестерной головки или захватно-срезающего устройства. А при выборе скиддера важно отдать приоритет бесчокерному типу пачкового захвата. Типоразмеры лесотехнологического оборудования при подборе должны определяться, прежде всего, параметрами дерева (диаметр и средний объем).

Анализ лесонасаждений по объемным группам показывает, что в лесозаготовительных районах России запасы древесины со средним диаметром дерева до 56 см составляют 98,51%. Мелкотоварная древесина (от 0,18 до 0,39 м³) из этого количества составляет около 35%. Такие данные и должны ложиться в основу обоснования всех параметров технологического оборудования и лесозаготовительных машин. Распределение лесозаготовительных машин харвестерного типа по классам типоразмерного ряда определяется их массой и средним диаметром срезаемого дерева. Как показывает опыт зарубежного лесного машиностроения, благодаря использованию модульного построения техники фирмы получают возможность создавать параметрические ряды лесозаготовительного оборудования и машин с различными потребительскими свойствами и функциональными возможностями.

Новое поколение форвардеров Timberjack передвигается по лесу на шести ногах

Практический опыт работы на валочно-пакетирующей машине, осуществляющей валку деревьев и формирование пачки для последующей трелевки скиддерами бесчокерного типа, показывает, что за один цикл стоянки машина срезает и укладывает в пакет 8 – 10 деревьев. Объем пакета зависит от крупномерности древостоя и может составлять 2,1 – 7,4 м³. Этот факт позволяет рекомендовать некоторые рациональные соотношения полезной площади захвата и объема древостоя.

Обобщая состояние и тенденции развития номенклатуры зарубежных и отечественных лесозаготовительных тракторов и машин, можно отметить, что зарубежные фирмы сегодня предлагают девять типоразмеров захваточно-срезающих устройств (харвестерных головок) для деревьев от 35 до 95 см, отечественные производители только три (56, 65 и 90 см). Зарубежные тракторы бесчокерного типа оснащаются пачковыми захватами 20 типоразмеров с полезной площадью от 0,52 до 1,41 м, отечественные бывают только четырех типоразмеров от 0,8 до 1,8 м.

Форвардер Martimex-Alfa LKT 100F

Фирмы уделяют значительное внимание и разработке комплексов лесозаготовительной техники многофункционального назначения с оптимальной массой и габаритами. Тракторы и машины оснащаются большой гаммой двигателей с минимально необходимой мощностью для выполнения в лесозаготовительном производстве конкретного вида работ. Для этого в конструкции тракторов и машин применяются самые различные схемы ходовых систем. А использование большого количества типоразмеров позволяет выпускать небольшими сериями разнообразные модели узкого применения.

Отечественные лесозаготовительные машины (валочно-пакетирующие, валочно-трелевочные, сучкорезные), как правило, создаются на базе гусеничных тракторов Алтайского и Онежского тракторных заводов. Но вот в чем проблема: с ростом массы навесного лесотехнологического оборудования возрастает и масса шасси тракторов, необходимая для обеспечения надежной работы, но при этом диапазон мощности двигателя практически не изменяется.

Харвестер Caterpillar 580B

Это подтверждается и оценкой показателя энергонасыщенности лесозаготовительных машин: для трелевочных тракторов – от 6,4 до 6,8 кВт/т, а для лесозаготовительных машин – от 3,9 до 5,4 кВт/т. При этом масса лесозаготовительного оборудования достигает 50% массы шасси машины. Для изменения такого положения делаются попытки создания машины харвестерного типа на базе валочно-пакетирующей машины ЛП-19В путем замены штатного захватно-срезающего устройства (диаметр среза 90 см) на шведскую харвестерную головку SP-551LF (диаметр среза 60 см). По информации ЗАО «Техцентр КрАЗ» (Петрозаводск) в этом случае масса машины ориентировочно снизится на 7 – 8 т и показатель энергонасыщенности возрастет на 30%.

Рабочее оборудование для валочно-пакетирующей машины (ВПМ) МЛ-119А с возможностью применения харвестерных головок разработал экскаваторный завод «Ковровец». В настоящее время эксплуатируются ВПМ МЛ-119А с Premio-650, Keto-150, Timberjack. А на базе серийного экскаватора ЭО-4225А-07 разработан и внедрен в производство экскаватор ЭО-4225А-06 с подъемной кабиной и грейферным захватом для погрузки и выгрузки бревен.

Форвардер Timberjack 1010B

Сегодня в России и других странах СНГ такая техника не производится, поэтому данная машина может заменить дорогостоящую импортную технику.

Развитие лесозаготовительного комплекса России, а следовательно, и лесозаготовительных предприятий не должно тормозиться недостаточным количеством техники, ее ассортиментом и качеством. С другой стороны, только широкий диапазон геометрических и массо-мощностных параметров может активизировать спрос на нее. Это разнообразие даст возможность использовать лесозаготовительную технику с учетом региональных особенностей и по природно-производственным условиям. Об этом всегда следует помнить отечественным конструкторам и разработчикам.