Иным стало и рабочее место водителя, которого лишь в силу традиции именуют лесорубом или трактористом. Это удобная, просторная кабина с круговым обзором, в которой поддерживается заданный микроклимат. Она сохраняет горизонтальное положение независимо от рельефа местности.
Современные агрегатные машины позволяют совмещать большинство операций. Приход в лес новой техники инициирует изменение всей технологии лесозаготовок.
Таким образом, орудия труда лесозаготовителей на протяжении столетий почти не менялись. Топор и пила долгое время были их основными орудиями. Интенсивное развитие инженерной мысли в ХIХ в. привело к совершенствованию лесозаготовительных механизмов, появлению первых лесоповалочных машин. Научно - техническая революция в ХХ веке произвела революцию и в механизации лесозаготовок, где сегодня используются многооперационные автоматизированные механизмы.
2. Становление и тенденции развития современных технологических процессов лесозаготовок
На современном этапе основное распространение на лесозаготовках получили три технологии, базирующиеся на различных способах трелевки древесины. При этом способ трелевки определяет характер и технологию выполнения других операций лесозаготовок (валку, пакетирование, обрезку сучьев, погрузку).1
Первая технология - технология заготовки и трелевки древесины целыми деревьями. В данном технологическом процессе после валки дерева оно в целом виде трелюется к погрузочному пункту. На погрузочном пункте производится обрезка сучьев, а затем погрузка полученных хлыстов на лесовозный автомобильный транспорт.
Вторая технология близка к первой, поскольку в её основе лежит перемещение по лесу (трелевка) также длинномерного груза - хлыста. Эта технология получила название хлыстовой. В данном технологическом процессе после валки дерева оно уже не в целом виде трелюется к погрузочному пункту. У пня производится обрезка сучьев. Погрузку хлыстов на автомобильный транспорт проводят сразу после трелевки.
Валка деревьев и обрезка сучьев в подавляющем большинстве случаев производятся бензопилами, а трелевка - чокерными трелевочными тракторами, или бесчокерными манипуляторного типа «Форвардер».
Третья технология - технология заготовки и трелевки древесины сортиментами. В этом технологическом процессе дерево валится, после чего прямо у пня производится обрезка сучьев и раскряжевка (поперечная разделка) хлыста на сортименты различной длины. Сортименты формируются в пачки. После этого производится их погрузка на самозагружающееся трелевочное средство и перемещение в полностью погруженном положении к лесовозной дороге. У дороги лес складируется, а затем грузится на автопоезда и вывозится потребителям. При этом придорожные лесные склады имеют значительно меньшую площадь в сравнении с площадью складов при заготовке леса целыми деревьями. На них не сосредотачивается мощная сучкорезная и погрузочная техника.
В техническом плане основу современной сортиментной (или как её называют последнее время - скандинавской) технологии составляют валочно - сучкорезно - раскряжевочные машины манипуляторного типа (харвестеры) и самозагружающиеся машины для трелевки сортиментов в полностью погруженном положении - подборщики - сортиментовозы (форвардеры). Такая система машин обепечивает заготовку 85-90% всей древесины в скандинавских странах. В России в последнее десятилетие сортиментная технология нашла распространение в форме применения ручного бензомоторного инструмента на валке, обрезке сучьев и раскряжевке, и форвардеров - на трелевке.
Применение той или иной технологии определяется массой различных обстоятельств. На сегодня невозможно предложить одну универсальную технологию и систему машин, которые бы удовлетворяли целому комплексу порой противоречивых требований: максимальной производительности, низкой себестоимости, высокой надежности, социальной и экологической устойчивости, уровню обученности работающего на данной территории населения, местным традициям и пр.
Первые две технологии наибольшее распространение получили в России и Северной Америке, т. е. странах, где лесозаготовки ведутся в наиболее крупных объемах на крупноконцентрированных лесосеках в так называемых диких лесах, владельцами которых является государство, осваиваемых в первую очередь рубками главного пользования.
Такое ее широкое применение в названных странах объясняется тем, что основной объем лесозаготовок здесь ведется в лесах естественного происхождения с разновозрастным древостоем хвойных и лиственных пород, характеризующихся большим количеством пороков древесины. Это требует разделки и рассортировки древесины по большому числу типоразмеров. Кроме того, лесозаготовительные предприятия значительно удалены от потребителей. 1
Технология заготовки леса целыми деревьями и хлыстами при сплошной вырубке позволяет наиболее легко восстанавливать леса методом, при котором в качестве семенных деревьев оставляют на корню 40-70 лучших деревьев на гектаре. Это обеспечивает быстрое и надежное воспроизводство древостоя. Естественному лесовозобновлению может способствовать и обнажение почвы в результате трелевки деревьев или хлыстов. Достаточно эффективно может решаться вопрос механизированного крупномасштабного искусственного лесовозобновления.
В прошлом на севере России, США и Канаде достаточно широко была распространена и сортиментная технология Однако высокий уровень немеханизированного ручного труда с одновременным появлением в 50 - 60 -е годы мощных машин и механизмов для осуществления высокопроизводительных лесозаготовок целыми деревьями и хлыстами на долгие годы снизил степень применения сортиментной технологии.
В Скандинавских странах развитие технологий и механизации лесозаготовок пошло по иному пути. Большое число частных лесовладельцев (в Швеции 51% лесных земель принадлежат частникам, 33% компаниям и только 9% государству; в Финляндии 62% лесов находится в частном владении, 8% принадлежат компаниям и около 25% государству) с разрозненными по всей территории лесными наделами явилось сдерживающим фактором на пути распространения первых двух технологий и присущих им методов машинизации лесозаготовок. Появившиеся в 60-е годы первые образцы классических трелевочных машин не привели к ожидавшемуся технологическому буму в лесу. И сегодня доля первых двух технологий в скандинавских лесах вряд ли составит 1%. 1
В то же время наблюдается возрождение сортиментной технологии лесозаготовок, но уже на новом уровне, в России и Северной Америке.
Сокращение запасов древесины в промышленно развитых районах и наличие трудностей в освоении диких лесов на новых малонаселенных территориях, не имеющих широких дорожных сетей и системы перерабатывающих предприятий, а также увеличение внимания общества к экологическим последствиям освоения лесов приводит к необходимости пересмотра лесной политики в этих странах в направлении увеличения объемов проведения выборочных рубок и рубок ухода за лесом. В связи с этим возрастает интерес и к сортиментной технологии лесозаготовок, позволяющей наиболее производительно механизировать эти виды рубок с учетом современных экологических требований. 1
Данные выводы подтверждаются современной практикой лесопользования. Так, например, проведённое учёными сравнение уровня использования различных технологий в государственных и крупных частных владениях в Канаде показывает увеличение объемов проведения лесозаготовок сортиментным способом, начиная с 1990 года. 2
Все большее распространение сортиментная технология находит и на Севере европейской части России, в том числе в Республике Карелия. Сегодня ряд лесных предприятий уже приобрел и успешно эксплуатирует финскую лесозаготовительную технику, работая по сортиментной технологии.
Опыт Карелии показывает, что предприятия, применяющие сортиментную технологию, имеют, как правило, более высокую производительность труда, высокую культуру производства, могут привлечь молодежь и избежать дефицита рабочих кадров.
Возросший интерес к сортиментной технологии вызвал необходимость в поиске собственных отечественных средств для машинизации работ. Разработаны и изготовляются малыми сериями отечественные форвардеры на базе тракторов МТЗ. Онежский тракторный завод наряду с проработкой классической модели колесного форвардера, предлагает гусеничную модель Тб-1М-16. Имеются и другие отечественные предложения, но они пока не являются действенными конкурентами зарубежным, в первую очередь финским, моделям машин. 1
Основными направлениями совершенствования лесосечной техники сегодня являются:
- повышение её надежности и производительности;
- улучшение условий работы оператора;
- уменьшение воздействия техники на лесную среду и, прежде всего, на грунт.
Интересным примером решения последней задачи может служить макетный образец харвестера на шагающем шасси, разработанный финской фирмой PlustechOY, которая является дочерней компанией Timberjack.2