VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Развитие производства зеленой щепы на нижних складах не исключает производства щепы в лесу. Эти два технологических процесса должны дополнять друг друга. В лесозаготовительных предприятиях с различными природно-производственными условиями могут применяться оба метода одновременно [1].

В зависимости от конкретных условий для производства щепы в лесу используют следующие виды сырья:

- смешанные разновозрастные насаждения с преобладанием малоценных лиственных пород деревьев;

- тонкомерные лиственные насаждения и древесину от рубок ухода за молодняками;

- лесосечные отходы, образующиеся при рубках главного пользования.

Производство щепы в лесу позволяет более полно, использовать лесные ресурсы и вовлечь в производство другие виды сырья, помимо кроны деревьев. С 1 га леса можно получить значительно больше продукции, чем при обычных лесозаготовках.

Наряду с преимуществами технология заготовки щепы в лесу имеется ряд недостатков: необходимость привлечения большего числа рабочих для работы в лесу; влияние погодных условий на работу в условиях лесосеки; более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с затратами на эксплуатацию стационарного оборудования.

Первоочередной задачей для лесозаготовительных предприятий является использование лесосечных отходов, образующихся при рубках главного пользования.

На рисунке 1 изображен вариант реализации технологического процесса заготовки деловой древесины и вторичных ресурсов лесозаготовок с переработкой последних на щепу энергетического назначения. Он заключается в разработке пасек харвестером, который производит валку дерева, обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты.

Рисунок 1 – Технологическая схема заготовки деловой древесины и вторичных отходовлесозаготовок:

1 – пасека, 2 – харвестер, 3 – сортименты, 4 – скопления вторичных отходов лесозаготовок,5 – форвардер, 6 – мобильная рубительная машина, 7 – бункер рубительной машины,8 – рубительный модуль, 9 – манипулятор, 10 – грейферный захват с виброприводом,11 – технологический коридор

При обрезке сучьев происходит концентрация лесосечных отходов вблизи технологического коридора. После разработки пасеки форвардер производит погрузку и транспортировку сортиментов на погрузочный пункт. Затем на пасеке с вывезенной деловой древесиной мобильная рубительная машина собирает и перерабатывает лесосечные отходы на щепу, а после заполнения бункера, транспортирует и отгружает полученную щепу на погрузочную площадку.

Технологический процесс производства щепы на базе самоходной рубильной машины «Карпаты», который применяется на многих российских предприятиях, основан на применении ручного труда при сборе тонкомерной древесины, ее подготовке к переработке (обрубке боковых ветвей и сучьев, укладке в штабель) и подаче в рубильную машину.

Рубительные машины для измельчения древесных отходов «Карпаты» смонтированы на базе трактора ТДТ-40 и имеют в своем составе дисковый рубительный орган и полуприцеп, опирающийся на раму трактора. Размер диска рубительной машины 1200 мм. Машина имеет горизонтально расположенный загрузочный патрон. Ножевой диск приводится во вращение от вала отбора мощности трактора. Выброс щепы верхний. Рубительная машина не имеет механизмов для подачи сырья из запаса в рубительную машину, поэтому эта работа осуществляется вручную, что является одним из основных недостатков рубительной машины «Карпаты».

Самоходная рубительная машина ЛО-63А (ЦНИИМЭ) предназначена для переработки на щепу тонкомерных деревьев и лесосечных отходов. Она создана на базе трактора ТБ-1 с гидроманипулятором и состоит из режущего органа дискового типа, механизма подачи, включающего систему горизонтальных вальцов и откидной транспортер для подачи сырья в рубильную машину. Подачу сырья к диску машины производят приводные подающие вальцы. Нарубленная щепа через верхний выброс направляется через щепопровод в контейнер (автомобиль-щеповоз). Производительность рубительной машины ЛО-63А составляет 10 м³ плотной массы при расчетном диаметре древесины 15 см. Мощность двигателя привода 61 кВт [2].

Сбор древесины на лесосеке и доставка ее к рубительной машине, работающей у дороги, производится погрузочно-транспортным агрегатом ПЛО-1А. Погрузочно-транспортный агрегат ПЛО-1А состоит из трактора ТДТ-55, гидроманипулятора на базе погрузчика-экскаватора ПЭ-0,8, самосвального кузова и сменных грузозахватных приспособлений.

На базе бесчокерной машины ЛП-18А создана самоходная рубительная установка ЛО-63Б (рис. 2), более мощная и производительная, чем ЛО-63А. Патрон и диск ЛО-63Б позволяют перерабатывать на щепу древесину до 25 см.

Рисунок 2 – Передвижная рубительная машина ЛО-63Б:

1 – трелевочная машина ЛП-18А; 2 – манипулятор; 3 – цепь; 4 – отводящий трубопровод;5 – механизм резания; 6 – механизм подачи; 7 – грейферный захват; 8 – карданный вал; 9 – редуктор

Общим недостатком передвижных рубительных установок на базе тракторов является недостаточная мобильность. При проведении лесосечных работ небольшими площадями и рубках ухода возникает необходимость частой перебазировки машины, для чего требуется тяжелый автомобильный прицеп — трейлер. Перебазировка машины своим ходом отнимает значительное время. Поэтому передвижные рубительные машины целесообразнее выпускать на базе автомобилей повышенной проходимости либо прицепными на одно- или двухосных прицепах.

Прицепную рубительную установку УРП-1 (рис. 3) производительностью 15 м³/ч монтируют на одноосном прицепе. Привод мощностью 121 кВт от колесного трактора Т-150К. На подаче сырья из запаса используют манипулятор с вылетом захвата 7 м. Режущим органом является двухножевой плоский диск диаметром 1000 мм, расположенный наклонно – под углом 48° к горизонтальному направлению подачи. Загрузочный патрон снабжен вальцовым механизмом для принудительной подачи сырья, наибольший диаметр которого достигает 30 см. Обслуживает установку один оператор.

Рисунок 3 – Прицепная рубительная установка УРП-1:

1 – базовый колесный трактор Т–150К; 2 – гидроманипулятор; 3 – загрузочный патрон;4 – отводящий трубопровод; 5 – ножевой диск; 6 – прицепная платформа; 7 – аутригер;8 – грейферный захват

Установка может работать на пункте погрузки лесоматериалов (верхний склад), где скапливается большое количество лесосечных отходов, на лесосеках, на лесовозных дорогах, на нижних складах и других местах скопления кусковых отходов древесины. Установка работает в паре с щеповозом или отсыпает щепу в контейнер.

ВНИИдрев провели исследования по использованию щепы, выработанной из лесосечных отходов, в древесноплитном производстве. В результате исследований разработаны и утверждены ТУ 13-396 «Щепа технологическая из сучьев», которая предназначена для использования в качестве добавки к технологической щепе из стволовой древесины в производстве древесноволокнистых и древесностружечных плит.

За рубежом на сегодняшний день компания Morbark (США) является лидером по выпуску оборудования и машин для первичной и вторичной переработки древесины (рис. 4).

Рисунок 4 – Самоходная рубительная машина Morbark 30 WCL Track [3]

Также специализированные рубительные машины выпускаются американской компанией Bandit Industries Inc. На территории России официальным дилером Bandit является компания «Трактордеталь» (рисунки 5-6).

Рисунок 5 – Щепорубительная машина Bandit 1590XP

Рисунок 6 – Универсальный измельчитель Bandit Beast 2680

Таким образом, внедрение инновационных методов производства щепы на лесосеках позволяет значительно снизить расходы для целлюлозно-бумажных заводов, заводов ДСП, МДФ и других. Помимо сокращения стоимости сырья, выход фибры увеличивается за счет переработки верхушек, веток деревьев и тонкомерной древесины. Также большое значение имеет использование в комплексе высокопроизводительных, надежных и экономичных лесозаготовительных машин.

Библиографический список

1. Технология производства щепы на лесосеке [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mvmplant.com/lib/shhjepa_na_ljesosjekje.html.

2. Техническая характеристика рубительных машин [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mybiblioteka.su/3-9321.html.

3. Тикачев, В. Машины для измельчения древесины [Текст] / В. Тикачев // Леспроминформ. – 2010. – № 3 (69). – С. 42-55.

Код для цитирования: Скопировать