ВАЛЕЖНИК

стволы отмерших деревьев или их части, лежащие на земле. В. образуется при естественном отмирании деревьев, ветровале, буреломе, снеговале, ожеледи, в результате действия патологических и др. факторов. Накопление валежника в лесу ухудшает его санитарное состояние.

При валежнике тонкомерных деревьев диаметром (dK) 0,15-0,18 м на уровне спиливания делают подпил одним резом у основания ствола со стороны направления падения дерева (рис. 1 а). Наиболее распространены клиновидные подпилы, осуществляемые двумя резами: первый горизонтальный, а второй либо выше него, под углом 30-40° (рис. 1 б), либо ниже (рис. 1 в) под тем же углом (второй способ применяют в горных условиях при В. крупномерных деревьев). При диаметре дерева более 0,6 м подпил делают двумя горизонтальными резами (рис. 1 г). Ширина подпила (Ь) должна быть не менее 5 см.

Глубина подпила (1п) для прямостоящих деревьев составляет 1/4 диаметра ствола в месте спиливания. У дерева, растущего с наклоном в сторону валежника, а также у дерева с сильноразвитой кроной, глубина подпила должна быть равна 1/3 диаметра. При встречном ветре и валежнике в сторону, противоположную наклону ствола, глубину подпила уменьшают до 1/5 диаметра ствола.

Следующая операция - спиливание. Для этого со стороны, противоположной подпилу, выполняют горизонтальный рез (с) выше нижней плоскости подпила не менее чем на 2 см. Между резом спиливания и подпилом оставляют участок древесины ствола в виде перемычки, т. н. недопил, который обеспечивает падение дерева в заданном направлении. Рекомендуемая ширина недопила (п) у здоровых деревьев диаметром до 0,4 м -2 см, 0,41-0,6 м - 3 см, более 0,6 м - 4 см. У деревьев, имеющих напенную гниль, ширина недопила увеличивается на 2 см. Высота пня (h) после спиливания дерева не должна превышать 1/3 диаметра пня.

Сталкивание подпиленного дерева, т. е. придание импульса для валежника дерева в заданном направлении, проводит один вальщик либо вальщик с помощником, используя различные инструменты или приспособления: клинья (из легких сплавов или ударостойкой пластмассы), валочные лопатки (ножные или ручные), гидравлические клинья и гидродомкраты. Балочные лопатки применяют для сталкивания подпиленного дерева диаметром до 0,25 м, клинья - диаметром до 0,6 м, а гидродомкраты - для более крупных деревьев. При валежнике дерева широкое применение находят бензиномоторные пилы (см. Моторизованный инструмент).

Машинный способ валежника деревьев выполняется с помощью однооперационных и многооперационных машин: валочных, вал очно-пакетирующих, валочно-трелевочных, валочно-сучкорезно-раскряжевочных (харвестеров), валочно-сучкорезно-раскряжевочно-транспортных (харвестеров или форвардеров). Балочные машины используют редко, т. к. они повреждают почвенный покров и подрост.

Наибольшее применение на лесозаготовительных предприятиях РФ при заготовке древесных хлыстов получили валочно-пакетирующие машины ЛП-19А, ЛП-60-01А, МЛ-119А, а также валочно-трелевочные машины ЛП-49 и ЛП-58-01.

Валочно-пакетирующие машины применяют парубках главного пользования вырубках ухода. В зависимости от среднего объема хлыста их производительность достигает 50-60 м3/ч.

Валочно-пакетирующая машина ЛП-19А (рис. 2) спиливает деревья и формирует из них пачку в процессе сплошных рубок главного пользования. Применяется в равнинной местности с уклоном не более 8°. Использование машины в комплексе с трелевочными тракторами, оборудованными манипуляторами, обеспечивает значительный рост производительности труда на протяжении всего цикла лесосечных работ. Наиболее эффективно использовать эту машину при среднем объеме хлыста 0,8 м3. Максимальный диаметр срезаемых деревьев на высоте 1,3 м - 0,6 м.

Машина ЛП-19А сконструирована на базе гидравлического экскаватора ЭО-4121 и гусеничного трелевочного трактора ТТ-4. С. состоит из следующих основных частей: ходовой системы, опорно-поворотного устройства, поворотной платформы, на которой установлены кабина машиниста, силовая установка и гидросистема, закрытые капотами. На поворотной платформе находится также манипулятор, состоящий из стрелы, рукояти и захватно-среза-ющего устройства.

Ходовая система машины гусеничная, многоопорная, с балансирной подвеской. Поворотная платформа может неограниченно вращаться как по часовой стрелке, так и против нее. Захватно-срезающее устройство служит для захвата и спиливания растущих деревьев, а также для удержания дерева после спиливания при переносе к месту укладки в пачку. Это устройство шарнирно закреплено на конце рукояти. Привод всех механизмов, в т. ч. и ходовой системы - гидравлический. Максимальный вылет манипулятора, считая от центра поворота платформы (до оси захватываемого дерева), -8 м, минимальный вылет - 3,5 м. При работе машина движется по оси ленты шириной 14-15 м. Цикл работы включает захват, спиливание деревьев и формирование из них пачек, укладывание их на землю под углом к волоку или параллельно его оси вслед за машиной.

Валочно-трелевочные машины предназначены для спиливания деревьев, формирования из них пачек и их трелевки на погрузочную площадку. В зависимости от применяемых комплекса машин и технологии лесосечных работ могут работать также в режиме валки-пакетирования или только В. и осуществлять вспомогательные работы по расчистке ветровалов и раскряжевке поваленных деревьев.

Валочно-трелевочные машины состоят из базового трактора, колонны, манипулятора, подвески, захватно-срезающего устройства (ЗСУ), коника и толкателя (рис. 3).

С 70-х годов XX в. в странах Скандинавии, а затем в США и Канаде, начались разработка и испытания передвижных многооперационных машин для выполнения В., обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов на сортименты - харвестеров. В состав харвестера входит базовая машина (гусеничный или колесный трактор либо экскаватор, специальное шасси с энергетической установкой), на которую монтируется технологическое оборудование.

Харвестеры характеризуются следующими техническими параметрами:

Мощность двигателя, кВт        80—160

Масса, т        10-15

Вылет стрелы манипулятора, м        до 10 м

Максимальный диаметр, м:

пропила        0,55—0,70

протяжки        0,40—0,60

В настоящее время харвестеры вытесняют др. машины при «сортиментной» технологии лесозаготовок. Харвестеры разделяют на одномодульные и двухмодульные. В одномодульном харвестере комбинированный вал очно- сучкорезно- раскряжевочный аппарат (головка) монтируется на конце стрелы манипулятора с вылетом 7-12 м (рис. 4).

Колонна служит для крепления и поворота манипулятора, состоит из неподвижной и поворотной частей. Подъем стрелы осуществляется двумя гидроцилиндрами, а поворот колонны вокруг вертикальной оси реечным механизмом. Второй конец стрелы шарнирно сочленен с рукоятью, перемещение которой осуществляют гидроцилиндром. На нижнем конце рукояти закреплена подвеска, при помощи которой захватно-срезающее устройство перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Захватно-срезающее устройство предназначено для зажима, срезания,  укладки деревьев в коник; включает сварную раму, на которой размещены захватные рычаги, механизм срезания (пильная цепь), гидромотор привода пильной цепи, гидроцилиндры, ограждающее устройство и кожухи. Коник рычажного типа с канатной обвязкой.

Такая компоновка способствует сохранению подроста и исключает перехваты обрабатываемого дерева. В двухмодульном харвестере валочный механизм установлен на конце манипулятора, а сучкорезно-раскряжевочный - на отдельном шасси. Такие машины менее мобильны, но позволяют обрабатывать деревья больших диаметров и проводить предварительную сортировку бревен (сортиментов) благодаря возможности поворота сучкорезно-раскряжевочного аппарата на угол до 270°.

У большинства харвестеров манипулятор рычажно-телескопический, захваты грейферного (клещевого) типа, механизм протяжки ствола - вальцовый, механизм обрезки сучьев - ножевой, механизм пиления -цепная пила с гидроприводом. Харвестеры оснащены автоматизированной системой управления и контроля, бортовыми процессорами и компьютером.

Отечественный харвестер МЛ-20 создан на базе валочно-пакетирующей машины ЛП-19А. На рукояти манипулятора вместо захватно-срезающего устройства смонтирована харвестерная головка, которая состоит из рамы-стойки, захватного устройства, срезающего устройства в виде шины и пильной цепи с гидравлическим приводом, механизмов подачи, протяжки, отмера длин, ножей для обрезки сучьев. Механизм подачи включает вальцы с приводом и редукторы с приводом их сведения и разведения. Шарнирная система крепления механизма протяжки и сучкорезных ножей позволяет плотно прижимать их к стволу и обеспечивает чистую обрезку сучьев. Цикл работ включает следующие технологические операции: наводка харвес-терной головки на дерево (перемещением манипулятора), его зажим и удержание в вертикальном положении, спиливание; подъем на высоту 6-7 м, протяжка в вертикальном положении через сучкорезное устройство до упора комля дерева в землю, перемещение головки и срезание сортимента необходимой длины. Оставшуюся часть дерева поднимают на высоту 6-7 м, и процесс повторяется. С одного места машина заготавливает все деревья в пределах вылета манипулятора, затем переезжает к др. группе деревьев.

Производительность харвестера - 40-50 деревьев за 1 ч.

Лит.: Бит, Ю. А. Практическое руководство по лесозаготовке. — СПб., 2002; Матвиенко, А. П., Федор-чик, А. С, Технология и машины лесосечных работ.— Минск, 2002; Зарубежные машины и оборудование для лесозаготовок и ле со восстановления. -М., 2006.