ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ПОНИЖЕНИЯ ПНЕЙ НИЖЕ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ

EFFICIENCY IMPROVEMENT OF STUMPS DECREASE TECHNOLOGY UNDER SOIL SURFACE

Поздняков E.B., преподаватель Дручинин Д.Ю., к.т.н., доцент Малюков С.В., к.т.н., доцент ФЕБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» г. Воронеж, Россия DOI: 10.12737/16885

Аннотация: представлена технология понижения пней ниже поверхности почвы. Предложен способ повышения ее эффективности.

Summary: stumps decrease technology under soil surface is presented. Method of improvement their efficiency is proposed.

Ключевые слова: лесовосстановление, вырубка, понижение пней ниже поверхности почвы.

Keywords: forest reconstruction, cutting area, stumps decrease under soil surface.

Процесс понижения пней ниже поверхности почвы заключается в создании вокруг них площадок-углублений диаметром 120... 180 см и на глубину до 20 см с последующим измельчением пней в пределах глубины площадки.

Для создания площадок-углублений вокруг пней и очистки их боковой поверхности от почвы был разработан площадкоделатель с гибкими рабочими органами (рис. 1). Он используется в агрегате с установленным на платформе трактора гидроманипулятором и винтовым ротатором. Площадкоделатель состоит из поперечного бруса 1, четырехзвенных шарнирных подвесок 2, двухштокового гидроцилиндра 3 и двух роторов 4. Поперечный брус прямоугольного сечения 1 служит для соединения с ротатором и крепления к нему роторов 4 посредством четырехзвенных шарнирных подвесок 2. Привод роторов производится от гидромоторов 5, мощность которых направлена на сдирание верхнего слоя почвы, отбрасывание ее в стороны и очистку пней от загрязнений. Для регулировки расстояния между роторами предназначен двухштоковый гидроцилиндр 3.

Рисунок 1 - Схема площадкоделателя для подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы

Каждый ротор представляет собой вал круглого сечения, на котором установлены четыре секции 6, состоящие из дисков и ступиц. К дискам при помощи хомутов крепятся гибкие рабочие органы 7.

Рабочий процесс осуществляется при остановленном агрегате. Оператор, изменяя вылет стрелы гидроманипулятора, размещает устройство над пнем до контакта с поверхностью почвы, включает гидропривод, после чего роторы за счет гидромоторов начинают вращение, а гибкие рабочие органы, контактируя с поверхностью пня, производят его очистку. Профиль площадки-углубления обеспечивается посредством реверсивного поворота ротатора, осуществляемого одновременно с вращением роторов. По окончании операции площадкодела- тель при помощи гидроманипулятора перемещается к другому пню, после чего технологический процесс повторяется. В зависимости от диаметра пней расстояние между роторами регулируется при помощи двухштокового гидроцилиндра [1].

Для понижения пней используется машина МУП-4 (рис. 2), рабочий орган которой выполнен в форме усеченного конуса. По окружности его нижнего основания установлены подрезающие резцы, а на образующих конуса - скалывающие резцы.

Рисунок 2 - Машина для удаления надземной части пней МУЕМ-

В ходе работы агрегат перемещается по намеченной трассе и совершает периодические остановки перед пнями на расстоянии, равном вылету стрелы. После этого оператор включает привод, при помощи гидроцилиндра подводит рабочий орган к боковой стороне пня и производит его измельчение в пределах глубины площадки. При этом рабочий орган наклонен к горизонту так, что ближайшая к пню образующая конуса занимает вертикальное положение. Резание пня производится только в одном нижнем сечении, выше которого происходит процесс дробления его скалывающими резцами. При этом скалывающие резцы воздействуют на древесину вдоль волокон, и это воздействие носит ударный характер.

В зависимости от диаметра пня оператор регулирует скорость подачи рабочего органа при помощи рукояти. По завершении измельчения пня стрела поднимается посредством гидросистемы в верхнее положение, и агрегат перемещается к очередному пню [2].

Сплошное понижение пней ниже поверхности почвы позволяет преобразовать территорию вырубки в площадь, по многим параметрам и свойствам схожую с сельскохозяйственным полем, свободную от надземной части пней и с сохраненным плодородным слоем почвы. За счет применения данной технологии появляются возможности для возрастания скоростей поступательного перемещения агрегатов, снижения нагрузок на рабочие органы и рамы почвообрабатывающих машин и орудий и, как следствие, уменьшения металлоемкости конструкций и материальных затрат на их изготовление, создания насаждений строго параллельными рядами с заданными междурядьями, что позволит механизировать весь процесс лесовосстановления.

Кроме того, измельчение пней ниже поверхности земли приводит к увеличению объема древесного энергетического сырья, которое может быть получено в результате дробления и сбора щепы и является, в отличие от других тра-

140

диционных видов топлива, возобновляемым и наиболее безопасным для окружающей среды. Удаление почвы вокруг пня на глубину 15...20 см, в зависимости от породы древесины, будет способствовать увеличению объема щепы на 40...70%.

Эффективность еще больше возрастет, если операции по созданию площадок-углублений, очистке пней от загрязнений и их дроблению производить одним агрегатом, включающим в себя два рабочих органа, как единый, неразрывный по времени технологический процесс.

Сочетание в одном устройстве таких рабочих органов снижает затраты времени, труда и ресурсов, и, как следствие, повышает производительность процесса понижения пней ниже поверхности почвы.

Список литературы

• 1. Патент на изобретение № 2496294 РФ, МПК А01 С 11/00, А01 С 5/00, А01 G 23/00. Площадкоделатель [Текст] / И.М. Бартенев, Е.В. Поздняков; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - №2012144913/13; заявл. 22.10.12; опубл. 27.10.13, Бюл. №30 - 5 с.
• 2. Бартенев, И.М. Эффективные и экологически безопасные технологии удаления пней на вырубках [Текст] / И.М. Бартенев, Е.В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2013. - № 4. - С. 146-151.

УДК 631.31