Экскаватор любит ласку – чистку и смазку
Смазка узлов и механизмов экскаваторов и других тяжелых карьерных машин
Что проверять?
Два взгляда на обследование конструкции стрелового крана
 1
В борьбе за кубовидность
Дробилки для производства высококачественного щебня
Ковши «обратная лопата»
Сменное рабочее оборудование гидравлических экскаваторов
Подземные труженики
Основы бестраншейных технологий
«Воздушное колесо»
Современные конструкции шин
«Автомат» или «робот»? (ч. 1)
Преимущества и недостатки автоматических и роботизированных КП
 1
Краны на специальных шасси автомобильного типа
Обзор продукции ивановского завода «Автокран»
 1
Сколько «ходят» шины?
Снижаем затраты на покрышки и продлеваем их ресурс
Развитие трансмиссии гусеничных бульдозеров в мировой практике, СССР и России
Седлать тягачи! (ч.1)
Седельно-сцепное устройство (ССУ)
Защита инструмента гидромолота от грязи и автоматическая смазка

Структурный анализ техники для перевозки древесины

Э. Стрельцов
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор лесозаготовительной техники для транспортировки древесины с лесосеки – одна из главных проблем лесозаготовителей. Основными факторами здесь выступают технология лесозаготовок (хлыстовая или сортиментная) и природно-производственные условия эксплуатации лесозаготовительной техники. В зависимости от вида заготавливаемой древесины применяют технику с обоснованием ее технических параметров и эксплуатационных показателей.

Различие технологий по виду получаемой продукции – дерево, хлыст, сортимент требует применения техники для доставки древесины с лесосеки: при хлыстовом методе – лесозаготовительные тракторы – скиддеры для трелевки деревьев или хлыстов в полупогруженном положении для их дальнейшей обработки на верхнем или нижнем складе и при сортиментном методе – транспортировка сортиментов в полностью погруженном положении лесотранспортными машинами – форвардерами после обработки дерева (очистка от сучьев и разделка ствола на сортименты) на лесосеке для последующей доставки потребителю.

Сортиментный метод, т. е. перевозка древесины в полностью погруженном положении уже преобладает в европейской части современной России. К тому же перевозка хлыстов по дорогам общего пользования запрещена. В Сибири эту технологию пока применяют ограниченно из-за отсутствия производства и недостаточных закупок техники для ее выполнения. Между тем достоинства такого способа очевидны: это уменьшение сопротивления перемещению древесины по лесосеке, возможность более эффективно использовать всю биомассу деревьев, поскольку они не загрязняются в процессе трелевки. Форвардер обладает хорошей маневренностью, относительной независимостью выполнения транспортной и погрузочно-разгрузочных операций от другой лесозаготовительной техники, при этом исключается ручной труд. Объем транспортируемой древесины в виде сортиментов ограничивается грузоподъемностью форвардера и условиями проходимости его по лесосеке. По статистическим данным, спрос на харвестеры и форвардеры для сортиментной технологии заготовки в России остается стабильным и даже имеет тенденцию к росту за счет закупки зарубежной техники, доля которой достигала 69,4...84,9% от общего объема поставок лесозаготовительной техники за последние 5 лет. По статистике, компаниям John Deere, Komatsu и Ponsse принадлежит около 80% рынка новых сортиментных лесозаготовительных машин. Причем доли их приблизительно равны.

Форвардеры выполняются, как правило, по классической схеме многоосных высокопроходимых колесных машин с приводом на все колеса, с передними колесами большого диаметра и задними балансирно подвешенными ведущими колесами меньшего диаметра. Распределение массы трехосного форвардера порожнем таково, что на переднюю ось приходится порядка 60% массы машины и 40% на задние колеса. Однако схема компоновки колесного форвардера определяется не только технологией лесозаготовок, но и целесообразностью применения схемы многоосного движителя с точки зрения обеспечения оптимальных параметров грузоподъемности и проходимости, устойчивости движения при незначительной сложности и дешевизны конструкции (схемы 8К8 и 4К4). Рациональное распределение массы, приходящейся на четыре колеса одной полурамы у трех- или четырехосного форвардера (вместо двух колес у двухосного), позволяет снизить удельное давление на грунт и повысить проходимость. Большинство многоосных форвардеров до сих пор сохраняют традиционную компоновочную схему с передним расположением двигателя и следующими за ним кабиной оператора и лесотехнологического оборудования (манипулятор и грузовой отсек). Эта схема обусловлена характером и видом работ, выполняемых форвардером, когда груз в виде сортиментов располагается сзади поста управления.

Анализ номенклатуры колесных форвардеров для перевозки сортиментов, предлагавшихся зарубежными фирмами и предприятиями стран СНГ за 5-летний период, показывает, что на международном рынке появилось 98 моделей форвардеров, в том числе 2 на шасси 4К4, 35 на шасси 6К6 и 61 на шасси 8К8.

Систематизация номенклатуры форвардеров и оценка их основных параметров позволяют выявить количественные и качественные характеристики распределения массомощностных параметров по классам типизированного ряда форвардеров, а также определить оптимальные параметры удельных показателей по материалоемкости, энергонасыщенности и грузоподъемности.

    Распределение колесных форвардеров по типизированным классам (по массе) выглядит следующим образом:
  • форвардеры легкого класса (масса 5...10 т) представлены на рынке двумя моделями только на шасси 4К4;
  • форвардеры среднего класса (масса 10...15 т) представлены 42 моделями, в том числе на шасси 4К4 – 2, на шасси 6К6 – 18 и на шасси 8К8  – 22 моделями;
  • форвардеры тяжелого класса (масса свыше 15 т) представлены 54 моделями, в том числе на шасси 4К4 – нет, на шасси 6К6 – 16 и на шасси 8К8 – 38 моделей.

    Основными производителями и поставщиками форвардеров являются зарубежные фирмы (88 моделей), предприятия стран СНГ предлагали 10 моделей, из которых 3 модели российские (см. таблицу).

Оценивая данные таблицы, отметим, что самую широкую гамму колесных форвардеров производит John Deere. В типоразмерном ряду компании 12 моделей, в том числе на шасси 4К4 – нет, 6К6 – 6 и 8К8 – 6 моделей грузоподъемностью (г/п) 9...19 т. Другие ведущие компании предлагают 28 моделей, из них Caterpillar – 8 моделей (1+3+4), Valmet/ Komatsu – 7 (0+3+4), Ponsse – 10 (0+5+5) и Tigercat – 4 модели (0+0+4). Эти фирмы определяют современный технический уровень и политику в данной области машиностроения.

Хорошие показатели по производству у John Deere, широко применяющей в конструкциях машин системы горизонтального выравнивания платформы с кабиной, что позволяет устойчиво работать на склонах и расширяет функциональные возможности форвардеров при эксплуатации на пересеченной местности. Модельный ряд форвардеров формируется из серий D и Е, что отвечает требованиям потребителя в возможности выбора техники по ее стоимости. В конструкции форвардеров серии Е внедрены оригинальные технические решения, наиболее значимое из которых – использование саморегулирующей комфортабельной кабины с системой управления функциями вращения и наклона. Механизм выравнивания кабины быстро и плавно реагирует на изменения рельефа местности, что позволяет увеличить скорость хода и производительность форвардера.

Компания Ponsse оснащает форвардеры удобными, просторными кабинами, в которых обеспечивается отличный обзор, а также активной подвеской, уменьшающей раскачивание кабины при движении. Ponsse предлагает широкий выбор дополнительного навесного оборудования: отвал бульдозера, лебедку, захват скиддера, весы LoadOptimizer для учета топливной древесины, разбрасыватель удобрений, систему 10w для слабонесущих грунтов, регулируемые грузовые тележки и др.

На российском рынке отмечена активность мелких европейских производителей колесной техники для сортиментной технологии заготовки леса. Шведские фирмы Rottne, Eco Log и Gremo предлагают модельный ряд форвардеров из 17 моделей в среднем и тяжелом классах, в том числе на шасси 4К4 – нет, 6К6 – 9 и 8К8 – 8 моделей, а финские фирмы Logset, Logman и Harvy Forester – 8 моделей тоже в среднем и тяжелом классах, в том числе на шасси 4К4 – нет, 6К6 – 1 и 8К8 – 7 моделей. Фирма ZTS (Словакия) предлагает 2 модели форвардеров в легком и среднем классах, в том числе по одной модели на шасси 4К4 и 6К6. Фирма Metsis (Эстония) представляет на рынке модельный ряд из 4 моделей форвардеров только в тяжелом классе на шасси 8К8.

Крупные производители, в том числе John Deere, Komatsu, Ponsse, производят технику модульной сборки, позволяющей выбирать индивидуальные характеристики для каждой машины, а также много внимания уделяют оснащению машин электронными приборами и бортовыми компьютерами, контролирующими работу узлов и агрегатов форвардера и проводящих комплексную оценку заготовки и транспортировки древесины. Это направлено на повышение надежности, удобства эксплуатации и обслуживания техники, однако одновременно возрастает и стоимость машин, к тому же приходится привлекать для эксплуатации сложной техники высокопрофессиональных специалистов.

Ресурсы крупных компаний позволяют создавать в регионах эксплуатации техники учебные центры на базе дилеров. А компания Ponsse, например, развивает сотрудничество с профессиональными учебными заведениями. Повышение квалификации работников, привлечение в отрасль молодежи – объективно положительный процесс со всех точек зрения.

Мелкие фирмы решают задачи по совершенствованию прежде всего механической части машины и только в последнюю очередь по заказу потребителя – по оснащению электроникой. Такие машины просты в эксплуатации, что важно для большинства российских потребителей. При изготовлении форвардера под заказ учитывают его оснащение лесотехнологическим оборудованием с учетом конкретных условий. Разработка машины ведется самостоятельно с использованием узлов, агрегатов и комплектующих ведущих зарубежных фирм.

С 2004 г. на территории России начали работать одни из самых мощных в мире колесных форвардеров Timber Pro, позволяющие выполнять задачи в тяжелых природно-производственных условиях нашей страны. В модельном ряду этой компании три модели тяжелого класса на шасси 8К8. Одна из уникальных особенностей данных форвардеров заключается в нетрудоемкой процедуре трансформации их в харвестер, но, конечно, если стоит такая задача. При этом не ухудшаются технические параметры машин, остается и грузоподъемность (г/п) – 20 т, а также возможность установки харвестерной головки, позволяющей работать с деревьями диаметром до 86 см, при этом на максимальном вылете стрелы 9,6 м г/п составляет 2,8 т. За последние три года в Россию завезено около 30 машин этой марки без учета других типов машин Timber Pro.

Из стран СНГ (Россия и Белоруссия) в этом сегменте рынка наибольший вклад вносят предприятия Белоруссии (ОАО «Амкодор» и РУП «Минский тракторный завод»), предлагая модельный ряд колесных форвардеров из 6 моделей во всех классах типоразмерного ряда, в том числе на шасси 4К4 – 1, 6К6 – 2 и 8К8 – 3 модели. Технический уровень машин достаточно высок за счет использования узлов и агрегатов известных зарубежных фирм.

Российские предприятия (ОАО «Краслесмаш», ООО «Велмаш» и ЗАО «Транспорт») имеют недостаточный опыт разработки и производства машин такого типа. За рассматриваемый период предложено 3 модели колесных форвардеров во всех классах типоразмерного ряда, в том числе по одной модели на шасси 4К4, 6К6 и 8К8. Отмечено прекращение производства форвардера легкого класса на шасси 4К4. Предприятия ОАО «Краслесмаш» и ЗАО «Транспорт» предлагают две модели форвардеров в среднем и тяжелом классах на шасси 6К6 и 8К8.

Завод «ВЕЛМАШ-Сервис» (г. Великие Луки) в рамках сотрудничества с ОАО «Амкодор» (Белоруссия) разработал машину для погрузки и транспортировки леса «Амкодор-Велмаш 2661-01» с колесной формулой 6К6. Форвардер оборудован гидравлической трансмиссией с электроуправлением, имеет два диапазона с четырьмя передачами вперед и двумя назад. Применение гидромеханической коробки передач позволяет поддерживать скорость движения по лесному массиву до 30 км/ч. Форвардер выпускается серийно с 2010 г.

    Удельные показатели колесных форвардеров по классам типизированного ряда характеризуются следующими значениями:
  • по уровню удельной материалоемкости – в диапазоне 0,092...0,138 т/кВт;
  • по уровню энергонасыщенности – в диапазоне 6,896…10,84 кВт/т;
  • по уровню удельной грузоподъемности – в диапазоне 0,656…0,95 т/т массы форвардера.

Минимальное значение удельной материалоемкости и повышенное значение энергонасыщенности для машин ведущих зарубежных фирм отмечается для форвардеров Tigercat. Максимальное значение материалоемкости отмечено для форвардеров John Deere, а минимальное значение энергонасыщенности – для форвардеров Caterpillar.

Представленные удельные показатели получены с учетом массомощностных параметров форвардеров и рекомендаций по их загрузке до технически допустимого значения по грузоподъемности, обозначенного изготовителем.

    Среднее значение показателя грузоподъемности составляет: для форвардера легкого класса – 6,25 т, среднего класса  – 10 т и тяжелого класса – 15,7 т. Для таких значений грузоподъемности средние расчетные значения эксплуатационной массы форвардера и мощности двигателя с учетом значений удельных показателей должны составлять:
  • для форвардера легкого класса масса 7,8 т (диапазон от 6,6 до 9,5 т) и мощность двигателя 69,2 кВт (диапазон 58,5…84,2 кВт);
  • для форвардера среднего класса масса 12,5 т (диапазон 10,5…15,2 т) и мощность двигателя 110,8 кВт (диапазон 93…135 кВт);
  • для форвардера тяжелого класса масса 19,5 т (диапазон 16,5…23,9 т) и мощность двигателя 173 кВт (диапазон 146,3…212 кВт).
    Структурное построение по техническим параметрам типоразмерных рядов колесных форвардеров характеризуется следующими показателями:
  • по уровню эксплуатационной массы форвардера знаменатель прогрессии равен 1,6 (от среднего класса к легкому) и 1,56 (от тяжелого класса к среднему);
  • по уровню мощности двигателя знаменатель прогрессии равен 1,6 (от среднего класса к легкому) и 1,56 (от тяжелого класса к среднему);
  • по уровню грузоподъемности знаменатель прогрессии равен 1,6 (от среднего класса к легкому) и 1,57 (от тяжелого класса к среднему).

Таким образом, можно отметить пропорциональность этого процесса как близкого к прямой зависимости.

Наибольший прирост моделей форвардеров остается за машинами среднего и тяжелого класса, доля которых составляет более 55% от общего числа моделей, представленных на рынке. Это объясняется тем, что ведущие зарубежные фирмы ориентируются на продажу такой техники в странах с большой лесосырьевой базой и тяжелыми природно-производственными условиями эксплуатации (США, Канада, Южная Америка и Россия) – каменистый грунт, заболоченные участки, пересеченная местность с большими уклонами и суровыми климатическими условиями.

Доля отечественных форвардеров очень ограничена как в количественном выражении (2% от общего числа моделей), так и по массомощностным параметрам из-за пробелов в модельном ряду. Из-за сложившегося кризисного положения в отечественном лесном машиностроении неудовлетворительно ведутся разработки и производство лесозаготовительной техники.

Производитель Число моделей (4К4/ 6К6/ 8К8) Диапазон мощности, кВт Диапазон массы, т Диапазон грузоподъемности, т
John Deere (США)
12 (–/ 6/ 6)
86...186
11,5...21,8
9,0...19,0
Caterpillar США)
8 (1/ 3/ 4)
93...204
12,2...23,1
8,0...18,0
Valmet/ Komatsu (Япония)
7 (–/3/4)
100...150
10,5...19,0
9,0...18,0
Ponsse (Финляндия)
10 (–/ 5/ 5)
129...205
11,9...21,0
10,0...18,0
HSM (Германия)
8 (–/ 4/ 4)
100...175
11,5...16,5
8,5...15,0
Tigercat (Канада)
4 (–/ –/ 4)
150...203
16,2...23,2
11,0...20,0
Logset (Финляндия)
5 (–/ –/ 5)
108...179
12,0...22,0
10,0...18,0
Rottne (Швеция)
9 (–/ 4/ 5)
104...149
11,0...17,5
9,0...16,0
Eco Log (Швеция)
6 (–/ 2/ 4)
97...150
12,0...20,0
10,0...19,0
Metsis (Эстония)
4 (–/ –/ 4)
108...170
12,0...17,5
10,0...16,0
Gremo (Швеция)
2(–/ –/ 2)
111...141
11,9...16,8
10,0...13,0
Harvi Forester (Петрозаводск, Россия)
2 (–/ 1/ 1)
143
13,5...14,0
12,0...13,0
Logman (Финляндия)
1 (–/ –/ 1)
118
14,5
12,0
ZTS (Словакия)
2 (1/ 1/ –)
77...91
9,5...11,7
7,5...10,0
Timber Pro (США)
3 (–/ –/ 3)
223
22,1...24,8
16,0...18,0
ОАО «Амкодор» (Белоруссия)
4 (–/ 1/ 3)
109...154
14,5...19,0
12,0...15,0
РУП «МТЗ» (Белоруссия)
2 (1/ 1/ –)
77...114
10,3...15,7
5,0...11,0
ОАО «Краслесмаш» (Россия)
1 (–/ 1/ –)
169
17,5
14,0
ООО «Велмаш» (Россия)
2 (1/ 1/ –)
44,1...110,4
6,5...15,6
5,0...12
 
 

Форвардеры Tanguay

Пожалуй, самыми мощными лесными машинами в мире на сегодняшний день являются скиддеры/ форвардеры канадской фирмы Tanguay мод. TG88E и TG88D. Машины оснащены пачковым захватом площадью 4,2 м2, установленным на стреле с вылетом 4,88 м. При застревании на бездорожье машина способна помочь себе выбраться, отталкиваясь от грунта стрелой.

Tanguay TG88E Clambunk Forwarder – форвардер г/п 31 750 кг с зажимным коником. Также может быть оборудован пачковым захватом. Машина оснащена двигателем Cummins мощностью 400 л.с. Тяговое усилие составляет 66 т.

Tanguay TG88D г/п 22 680 кг оснащен двигателем Cummins мощностью 350 л.с., может использоваться в качестве мощного и высокопроизводительного четырехосного полноприводного форвардера, оснащен гидроманипулятором с подвижной колонной с гидроприводом и с телескопической стрелой с вылетом 7,9 м, универсальной погрузочной тележкой площадью 6,22 м2 для транспортировки как сортиментов, так и хлыстов. Конструкция тележки позволяет размещать лес длиной до 10 м.

К сожалению, в России эти машины пока не представлены.

ТЕХНИКА (обзоры) РЫНОК (статистика, анализ) ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Э. Стрельцов Основные Средства 03'2012 15 марта 2012

Комментарии (0)