Лесные братья: харвестеры и форвардеры
Прежде чем дерево попадет на обработку, его надо спилить и вывезти из леса. Все чаще для этой тяжелой работы используются «стальные» лесорубы: харвестеры и форвардеры.
Сегодня половина промышленных лесозаготовок в мире выполняется вручную, другая половина — механизированным способом с применением двух методов: доля технологии хлыстовой заготовки составляет около 60%, а сортиментной — около 40%.
Приоритет применения сортиментной технологии и лесозаготовительных машин принадлежит Скандинавским странам и в настоящее время активно внедряется в странах СНГ и Южной Америки. Основу современной полностью механизированной сортиментной технологии составляют харвестеры (валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины манипуляторного типа) и форвардеры (самозагружающиеся машины для перевозки сортиментов). К слову, еще в 1984 г. Карельский НИИ лесной промышленности создал первый в СССР комплекс машин для заготовки сортиментов, правда, в то время специалисты отрасли еще не употребляли популярных ныне названий машин — «харвестер», «форвардер».
Лесной комбайн — харвестер — появился не сразу. Он эволюционировал из сучкорезной машины, которая сначала приобрела функцию раскряжевки (разделки) хлыста, а в дальнейшем была «скрещена» с валочной машиной. Первые харвестеры обрабатывали дерево в два этапа: сначала оно захватывалось и срезалось валочной головкой, потом укладывалось в сучкорезно-раскряжевочное устройство (процессор). Причем на некоторых моделях для работы требовалось два оператора: один для управления машиной, второй — процессором!
С целью сокращения времени рабочего цикла почти 40 лет назад был изобретен единый агрегат — харвестерная головка. Он объединил в себе захватный механизм, срезающее устройство для валки и раскряжевки дерева, механизм обрезки сучьев (протаскивающие вальцы и сучкорезные ножи) и механизм замера длин.
Шасси харвестера и форвардера имеют много общего
Компактные маневренные модели идеально подходят для прореживания леса
Для сплошных рубок требуется техника помощнее
Выпускаемые модели делят на классы по диаметру обрабатываемого ствола и собственной массе: легкие (300-600 кг, Ø 5-40 см), средние (700-1000 кг, Ø 5-50 см) и тяжелые (1000-1200 кг, Ø 10-60 см). Первые используют для рубок прореживания, вторые — универсальные, последние — для рубок главного пользования. На рынке есть и более мощные модели массой до 3 500 кг, которым «по зубам» стволы толщиной более метра! Разработкой и изготовлением харвестерных головок сегодня занимаются компании: AFM-Forest, Arbro-Stroke, Caterpillar, Kesla, Komatsu Forest (Valmet), Kone-Ketonen, Lako Forest, Log Max, Logset, Mense RPK, Naarva, Ponsse, Silvatec, SP Maskiner, Tigercat, Waratah и др.
Подавляющее большинство лесных машин является манипуляторными, тем самым удается оградить человека от прямого контакта с тяжелыми и травмоопасными деревьями, хлыстами и сортиментами. Харвестерная головка через ротатор подвешивается к «стальной руке» гидроманипулятора. Широкое распространение получили манипуляторы комбинированного типа (шарнирно-сочлененная стрела с телескопической рукоятью) и параллельного типа (стрела в виде параллелограмма с телескопической рукоятью). Для харвестеров они выпускаются с вылетом до 12 м и грузовым моментом от 80 до 300 кНм. Изготовлением манипуляторов занимаются компании: Cranab, John Deere, Kesla, Loglift, Ponsse, Rottne, Tigercat и др.
Манипуляторы для форвардеров отличаются более скромными параметрами: вылет до 10 м, грузовой момент от 40 до 160 кНм. Вместо харвестерной головки они оборудованы грейферным захватом для погрузки сортиментов. Форвардер работает в связке с харвестером и служит для доставки сортиментов на специальные площадки для перегрузки на автомобильный транспорт. Как правило, плечо перевозки не превышает 1 км. Грузоподъемность наиболее мощных машин составляет 20 т! Грузовой отсек форвардера сформирован кониками и решетчатой передней стенкой, отдельные модели имеют возможность его трансформации с целью увеличения перевозимого объема легковесной топливной древесины.
Универсальный шарнир с двумя степенями свободы
Балансирная тележка — просто и функционально
Современная харвестерная головка умеет многое
Эксплуатация харвестеров и форвардеров проходит в широком диапазоне условий, которые одним словом можно охарактеризовать как тяжелые, что, в свою очередь предъявляет повышенные требования к конструкции машин. Функционально они разные, но конструктивно имеют много общего.
Это внедорожные полноприводные машины с колесной формулой 4х4, 6х6 или 8х8. Собственный вес находится в пределах 8-24 т. Компоновка двухмодульная с шарнирно-сочлененной рамой, вариации расположения энергетического (с двигателем) и технологического (с рабочим оборудованием) модулей самые разнообразные, особенно у харвестеров. В качестве двигателей используются 4-х и 6-цилиндровые дизели с турбонаддувом мощностью 130 – 280 л.с. Для бесступенчатой регулировки и передачи крутящего момента служит механико-гидростатическая трансмиссия, позволяющая реализовывать тяговые усилия до 22 т и мягко адаптироваться к возникающим препятствиям на лесосеке. Два диапазона ее механической коробки передач обеспечивают технологическую скорость 7-10 км/ч и транспортную 25-34 км/ч. Ведущие мосты имеют планетарные колесные редукторы, блокировку дифференциалов, многодисковые гидравлические тормоза.
Балансирные тандемные тележки объединяют задние оси трехосных, а также задние и передние оси четырехосных машин. Их простая и надежная конструкция позволяет успешно преодолевать пни, валуны, канавы. Отличной проходимости способствует и внушительный дорожный просвет (580-800 мм) вкупе с бронированным днищем. Для снижения удельного давления машин на грунт шины, помимо большого диаметра, имеют ширину 600 мм. Также в арсенале имеются цепи противоскольжения и гусеничные ленты.
Все «телодвижения» рабочих органов осуществляются с помощью гидравлики. Гидросистема имеет один или несколько контуров, которые запитываются регулируемыми аксиально-поршневыми насосами, чувствительными к нагрузке. Рабочая жидкость посредством пропорциональных гидрораспределителей с электрогидравлическим управлением направляется к гидроцилиндрам и гидромоторам манипулятора и харвестерной головки. Сохранению экологической обстановки леса способствует использование биологически разлагаемых масел.
Благодаря системе управления, отвечающей за согласованную работу гидравлики, дизельного двигателя и трансмиссии, машина может двигаться даже при работающем манипуляторе и харверстерной головке. В задачу оператора входит наведение головки на дерево, а дальнейшей обработкой заведует бортовой компьютер, определяющий, как использовать хлыст с наибольшей пользой. Настройки для разных пород деревьев позволяют оператору одним нажатием кнопки переключаться с хвойных деревьев на лиственные. Система управления позволяет проводить учет заготовленной древесины по объему и сортиментам. Так что в конце смены не составит большого труда получить подробный отчет о выполненной работе, а отдельные «гурманы» могут даже направить его в офис по электронной почте, не выходя из кабины!
Система выравнивания кабины обеспечивает комфортную работу на косогорах
Цепи и гусеничные ленты дополнительно увеличивают проходимость
Прицепной форвардер — дешево и сердито!
Ну, а кабина современного «лесоруба» только стимулирует на высокую производительность труда. Рабочее место сконструировано с учетом всех нюансов эргономики и пожеланий операторов.
Стали историей многочисленные рычаги, россыпи тумблеров и кругляши аналоговых индикаторов. Им на смену пришли удобные многофункциональные джойстики с минимумом «горячих» клавиш и цветные сенсорные экраны. Прослеживаются тенденции применения поворотных кабин с системой выравнивания крена, что особенно эффективно при работе на косогорах. Кабина может располагаться как на поворотном устройстве вместе с манипулятором, так и отдельно, при этом она поворачивается синхронно за манипулятором. Чтобы голова не шла «кругом» от последних достижений прогресса, а харвестерная головка не «вспахивала» землю, для операторов предусмотрено обучение: сначала на тренажере-симуляторе, потом на реальной машине.
Напоследок перечислим основные фирмы-производители харвестеров и форвардеров: Caterpillar, Gremo, HSM, John Deere, Komatsu Forest (Valmet), Logset, Ponsse, Rottne, Sampo, Silvatec, Sogedep, Tigercat, TimberPro, Амкодор, МТЗ, ЧЕТРА и др.
Рассмотренные выше колесные харвестеры и форвардеры получили наибольшее распространение. Также широко используются тяжелые харвестеры на базе гусеничных шасси экскаваторов и легкие — на базе колесных тракторов. Существует альтернативный вариант — харвардер, объединяющий в себе два типа машин. Сформировался класс самоходных мини-форвардеров и форвардеров прицепного типа. Проходят испытания роботизированные комплексы машин, набирает обороты гибридный привод. Одним словом, семья лесорубов постоянно увеличивается и развивается!
Сегодня половина промышленных лесозаготовок в мире выполняется вручную, другая половина — механизированным способом с применением двух методов: доля технологии хлыстовой заготовки составляет около 60%, а сортиментной — около 40%.
Приоритет применения сортиментной технологии и лесозаготовительных машин принадлежит Скандинавским странам и в настоящее время активно внедряется в странах СНГ и Южной Америки. Основу современной полностью механизированной сортиментной технологии составляют харвестеры (валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины манипуляторного типа) и форвардеры (самозагружающиеся машины для перевозки сортиментов). К слову, еще в 1984 г. Карельский НИИ лесной промышленности создал первый в СССР комплекс машин для заготовки сортиментов, правда, в то время специалисты отрасли еще не употребляли популярных ныне названий машин — «харвестер», «форвардер».
Лесной комбайн — харвестер — появился не сразу. Он эволюционировал из сучкорезной машины, которая сначала приобрела функцию раскряжевки (разделки) хлыста, а в дальнейшем была «скрещена» с валочной машиной. Первые харвестеры обрабатывали дерево в два этапа: сначала оно захватывалось и срезалось валочной головкой, потом укладывалось в сучкорезно-раскряжевочное устройство (процессор). Причем на некоторых моделях для работы требовалось два оператора: один для управления машиной, второй — процессором!
С целью сокращения времени рабочего цикла почти 40 лет назад был изобретен единый агрегат — харвестерная головка. Он объединил в себе захватный механизм, срезающее устройство для валки и раскряжевки дерева, механизм обрезки сучьев (протаскивающие вальцы и сучкорезные ножи) и механизм замера длин.
Шасси харвестера и форвардера имеют много общего
Компактные маневренные модели идеально подходят для прореживания леса
Для сплошных рубок требуется техника помощнее
Выпускаемые модели делят на классы по диаметру обрабатываемого ствола и собственной массе: легкие (300-600 кг, Ø 5-40 см), средние (700-1000 кг, Ø 5-50 см) и тяжелые (1000-1200 кг, Ø 10-60 см). Первые используют для рубок прореживания, вторые — универсальные, последние — для рубок главного пользования. На рынке есть и более мощные модели массой до 3 500 кг, которым «по зубам» стволы толщиной более метра! Разработкой и изготовлением харвестерных головок сегодня занимаются компании: AFM-Forest, Arbro-Stroke, Caterpillar, Kesla, Komatsu Forest (Valmet), Kone-Ketonen, Lako Forest, Log Max, Logset, Mense RPK, Naarva, Ponsse, Silvatec, SP Maskiner, Tigercat, Waratah и др.
Подавляющее большинство лесных машин является манипуляторными, тем самым удается оградить человека от прямого контакта с тяжелыми и травмоопасными деревьями, хлыстами и сортиментами. Харвестерная головка через ротатор подвешивается к «стальной руке» гидроманипулятора. Широкое распространение получили манипуляторы комбинированного типа (шарнирно-сочлененная стрела с телескопической рукоятью) и параллельного типа (стрела в виде параллелограмма с телескопической рукоятью). Для харвестеров они выпускаются с вылетом до 12 м и грузовым моментом от 80 до 300 кНм. Изготовлением манипуляторов занимаются компании: Cranab, John Deere, Kesla, Loglift, Ponsse, Rottne, Tigercat и др.
Манипуляторы для форвардеров отличаются более скромными параметрами: вылет до 10 м, грузовой момент от 40 до 160 кНм. Вместо харвестерной головки они оборудованы грейферным захватом для погрузки сортиментов. Форвардер работает в связке с харвестером и служит для доставки сортиментов на специальные площадки для перегрузки на автомобильный транспорт. Как правило, плечо перевозки не превышает 1 км. Грузоподъемность наиболее мощных машин составляет 20 т! Грузовой отсек форвардера сформирован кониками и решетчатой передней стенкой, отдельные модели имеют возможность его трансформации с целью увеличения перевозимого объема легковесной топливной древесины.
Универсальный шарнир с двумя степенями свободы
Балансирная тележка — просто и функционально
Современная харвестерная головка умеет многое
Эксплуатация харвестеров и форвардеров проходит в широком диапазоне условий, которые одним словом можно охарактеризовать как тяжелые, что, в свою очередь предъявляет повышенные требования к конструкции машин. Функционально они разные, но конструктивно имеют много общего.
Это внедорожные полноприводные машины с колесной формулой 4х4, 6х6 или 8х8. Собственный вес находится в пределах 8-24 т. Компоновка двухмодульная с шарнирно-сочлененной рамой, вариации расположения энергетического (с двигателем) и технологического (с рабочим оборудованием) модулей самые разнообразные, особенно у харвестеров. В качестве двигателей используются 4-х и 6-цилиндровые дизели с турбонаддувом мощностью 130 – 280 л.с. Для бесступенчатой регулировки и передачи крутящего момента служит механико-гидростатическая трансмиссия, позволяющая реализовывать тяговые усилия до 22 т и мягко адаптироваться к возникающим препятствиям на лесосеке. Два диапазона ее механической коробки передач обеспечивают технологическую скорость 7-10 км/ч и транспортную 25-34 км/ч. Ведущие мосты имеют планетарные колесные редукторы, блокировку дифференциалов, многодисковые гидравлические тормоза.
Балансирные тандемные тележки объединяют задние оси трехосных, а также задние и передние оси четырехосных машин. Их простая и надежная конструкция позволяет успешно преодолевать пни, валуны, канавы. Отличной проходимости способствует и внушительный дорожный просвет (580-800 мм) вкупе с бронированным днищем. Для снижения удельного давления машин на грунт шины, помимо большого диаметра, имеют ширину 600 мм. Также в арсенале имеются цепи противоскольжения и гусеничные ленты.
Все «телодвижения» рабочих органов осуществляются с помощью гидравлики. Гидросистема имеет один или несколько контуров, которые запитываются регулируемыми аксиально-поршневыми насосами, чувствительными к нагрузке. Рабочая жидкость посредством пропорциональных гидрораспределителей с электрогидравлическим управлением направляется к гидроцилиндрам и гидромоторам манипулятора и харвестерной головки. Сохранению экологической обстановки леса способствует использование биологически разлагаемых масел.
Благодаря системе управления, отвечающей за согласованную работу гидравлики, дизельного двигателя и трансмиссии, машина может двигаться даже при работающем манипуляторе и харверстерной головке. В задачу оператора входит наведение головки на дерево, а дальнейшей обработкой заведует бортовой компьютер, определяющий, как использовать хлыст с наибольшей пользой. Настройки для разных пород деревьев позволяют оператору одним нажатием кнопки переключаться с хвойных деревьев на лиственные. Система управления позволяет проводить учет заготовленной древесины по объему и сортиментам. Так что в конце смены не составит большого труда получить подробный отчет о выполненной работе, а отдельные «гурманы» могут даже направить его в офис по электронной почте, не выходя из кабины!
Система выравнивания кабины обеспечивает комфортную работу на косогорах
Цепи и гусеничные ленты дополнительно увеличивают проходимость
Прицепной форвардер — дешево и сердито!
Ну, а кабина современного «лесоруба» только стимулирует на высокую производительность труда. Рабочее место сконструировано с учетом всех нюансов эргономики и пожеланий операторов.
Стали историей многочисленные рычаги, россыпи тумблеров и кругляши аналоговых индикаторов. Им на смену пришли удобные многофункциональные джойстики с минимумом «горячих» клавиш и цветные сенсорные экраны. Прослеживаются тенденции применения поворотных кабин с системой выравнивания крена, что особенно эффективно при работе на косогорах. Кабина может располагаться как на поворотном устройстве вместе с манипулятором, так и отдельно, при этом она поворачивается синхронно за манипулятором. Чтобы голова не шла «кругом» от последних достижений прогресса, а харвестерная головка не «вспахивала» землю, для операторов предусмотрено обучение: сначала на тренажере-симуляторе, потом на реальной машине.
Напоследок перечислим основные фирмы-производители харвестеров и форвардеров: Caterpillar, Gremo, HSM, John Deere, Komatsu Forest (Valmet), Logset, Ponsse, Rottne, Sampo, Silvatec, Sogedep, Tigercat, TimberPro, Амкодор, МТЗ, ЧЕТРА и др.
Рассмотренные выше колесные харвестеры и форвардеры получили наибольшее распространение. Также широко используются тяжелые харвестеры на базе гусеничных шасси экскаваторов и легкие — на базе колесных тракторов. Существует альтернативный вариант — харвардер, объединяющий в себе два типа машин. Сформировался класс самоходных мини-форвардеров и форвардеров прицепного типа. Проходят испытания роботизированные комплексы машин, набирает обороты гибридный привод. Одним словом, семья лесорубов постоянно увеличивается и развивается!