Харвестеры и форвардеры: Виды, принцип работы лесозаготовительный и валочной техники

Харвестеры и форвардеры: основные типы, принцип работы, технические характеристики

Лесозаготовительный комбайн: харвестер

Под термином «харвестер» скрывается давно применяемая на лесозаготовках валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина. По сути дела такая техника представляет собой лесозаготовительный комбайн.

Он выполняет следующие операции:

• срезание и валку деревьев;
• очистку стволов от сучьев;
• раскряжевку (поперечную резку дерева на кряжи).

По принципу действия харвестеры делятся на машины циклического и непрерывного действия.

В основном, все модели оснащены механизмом протаскивания непрерывного действия.

В качестве приводного устройства механизма применяются:

• приводные гусеницы;
• рябухи (вальцы);
• комбинация рябух и гусениц.

По компоновке рабочих органов харвестеры бывают:

• одностадийные;
• двухстадийные.

В конструкцию одностадийных харвестеров входит головка, которая навешивается на манипулятор, наводящий ее на дерево.

После наводки выполняются следующие операции:

• срезание дерева;
• валка;
• протаскивание дерева через ножи сучкорезные;
• распиливание ствола на части (раскряжевка).

Двухстадийный харвестер оснащен двумя автономными рабочими органами:

• захватно-срезающее устройство (навешивается на гидроманипулятор машины);
• сучкорезно-ракряжевочное устройство.

Первое устройство выполняет следующие операции:

• захват;
• срезание;
• валка;
• подача дерева во второе устройство – сучкорезно-раскряжевочное.

Второй рабочий орган монтируется на раме агрегата. Он производит очистку дерева от сучьев и раскряжевку на заданные сортименты.

Современные харвестеры оснащены компьютерами. Программное обеспечение оборудования позволяет вести учет заготовленного лесоматериала, полностью контролировать рабочий процесс, а также определять местонахождения техники.

По мощности комбайны классифицируются как:

• легкие;
• средние;
• тяжелые;
• сверхтяжелые.

Легкие харвестеры применяются при заготовке тонкомеров, в том числе и на заболоченной местности, а также при небольших объемах работ.

Средние модели отличаются универсальностью. Они применяются как для прореживаний лесных насаждений, так и при конечной вырубке.

Тяжелые и сверхтяжелые машины применяются на сплошной вырубке и позднем прореживании. Мощности их достаточно для работы с большими деревьями. Они прекрасно ведут себя на сложном рельефе.

Сортиментовоз: форвардер

Форвардер тоже имеет другое название: по сути, это оборудование является транспортным средством – сортиментовозом.

С помощью этой машины выполняют следующие технологические операции:

• сбор лесоматериалов;
• подсортировка;
• доставка сортиментов с заготовительного участка к лесовозной дороге или непосредственно на склад.

Сортиментовоз состоит из двух модулей: погрузочного манипулятора и грузовой тележки.

Этот вид лесотехнического оборудования работает в паре с харвестером.

Классификация форвардеров по грузоподъемности:

• малые, грузоподъемностью 9-12 т. Применяются, в основном, при прореживании. Но может быть использован и на сплошных вырубках;
• средние, грузоподъемностью 12-13 т. Выпускаются разные модели форвардеров этой группы, которые отличаются друг от друга вариантами грузовых отсеков, колесными модификациями (6-8 колес) и длиной манипуляторов. Машины эти универсальные.
• тяжелые, грузоподъемностью 15-19 тонн. Используются на сложном рельефе и больших расстояниях.

Среди отечественных форвардеров известны две модели Лт-189 и ЛТ-189М. Детали машин изготовлены в России и Белоруссии. Предназначены для несплошных вырубок с заготовкой сортиментов на лесосеке.

Производители, функции, конструкция, способ работы – на промышленном портале Myfta.Ru

С течением времени, перед людьми все чаще и чаще встает проблема оптимизации и рационализации производства и различных его сфер и отраслей. Как известно, лень – это мать всех изобретений; уж, с этим вряд ли, поспоришь.

То же самое и при работе, к примеру, с обработкой леса. Ручная пила — это, конечно, инструмент незаменимый и полезный, но не на больших территориях. Именно поэтому, более века назад, люди стали задумываться о том, как облегчить себе жизнь, если нужно срочно расчистить территория от древесины или сгнивших пней и лишних сучков. И придумали тогда лесопромышленную технику.

Лесная техника делится на несколько основных типов: форвардеры, сортиментовозы и харвестеры. Ну, а погрузчики, тягачи и манипуляторы — это дополнительные комплектующие, которые еще больше упрощают работу спецтехники.

Итак, что же такое харвестеры?

Харвестеры – это универсальная, многофункциональная машина, которая служит для проведения лесозаготовительных работ и подготовки различного типа сортимента в условиях лесосеки.

Это самоходные машины, которые обладают собственной классификацией.  В настоящее время наиболее распространенными марками производителями, являются John Deere, харвестеры Volvo, харвестеры Ponsse, харвестеры Valmet, Timberjack  и другие.

К их основным функциям относится: валка деревьев, распилка и обрезка лишних сучьев, процесс раскряжевки лесного массива, а также замер готового сортимента.

Это такие машины, основным рабочим элементом которых является специальная харвестерная головка, которая, собственно, и производит валку лесного массива.

Харвестерная головка состоит из металлической рамы, которая приводится в действие специальными захватными рычагами. А на концах захватных рычагов находятся специальные моторы, которые при приближении к стволу дерева, начинают, непосредственный процесс валки леса.

Действие харвестерной головки может ограничиваться одним или же двумя пропилами. Если ствол дерева не слишком большой, то достаточно одного сплошного пропила, который перережет ствол насквозь, а если, наоборот — диаметр ствола слишком велик для лезвия харвестера, то нужно будет сначала с одной стороны сделать пропил, после чего харвестер должен развернуться и завершить начатое, путем окончательной валки дерева.

Работа на харвестере заключается в серии действий оператора, которая заключается в первичной и вторичной обработке лесного массива.  Для начала, необходимо, чтобы манипулятор повалил дерево, после чего оно должно быть перемещено на специальный технологический коридор; данная операция осуществляется с помощью протаскивающего устройства, который протаскивает ствол дерева вперед и специальными ножницами срезает все лишние выступы дерева.

Для чего люди занимаются переоборудованием спецтехники? Ответ на этот вопрос заключается в экономии средств. Очевидно, что если использовать полноценный фирменный харвестер, то затраты на него окупятся через большой промежуток времени; гораздо выгоднее переоборудовать в харвестер одну из специальных землеройных или землеройно — транспортных машин.

Харвестер на базе экскаватора

Если заказчик нуждается в харвастере, обладающим высоким уровнем производительности и который бы  смог  работать в самых неблагоприятных условиях, то достойной альтернативой покупке полноценного финского харвестера будет служить переоборудование экскаватора в харвестер.

Основным конструктивным элементом харвестера будет служить экскаваторная база, которую нужно будет снабдить необходимыми комплектующими, а именно: заменить экскаваторный ковш на харвестерную  головку, установить рычаги и саму систему управления, а также установка контролирующей измерительной системы, которая будет качественно выполнять свои возложенный на нее обязанности и функции.

Процесс переоборудования экскаватора обуславливается, в первую очередь, желанием  заказчика сэкономить, довольно большую сумму денег. Разумеется, данный процесс довольно трудоемкий, но выгода, которую, в конце концов, имеет заказчик, вполне ощутима.

myfta.ru

Область применения харвестеров

С первого взгляда ясно, что харвестер — это очень сильная машина. При более близком знакомстве выясняется, что ее главный конек — не столько мощность моторов, сколько продвинутый искусственный интеллект.

Начнем с глоссария. Ударение в слове харвестер приходится на второй слог, как бы странно это ни звучало для знатоков английского языка (в английском harvester, «жнец», ударный слог первый). Считайте, что это профессиональное, как компАс у моряков. Чтобы разобраться, чем именно занимается харвестер, необходим небольшой ликбез в области лесозаготовки. Дерево состоит из нескольких частей. Нижняя, она же комлевая, часть содержит минимум сучков. Из нее получается дорогой материал фанкряж, из которого делают фанеру.

• ТЕХНОЛОГИИ

  В 2050 году 50% источников энергии не будут зависеть от нефти и газа

• ТЕХНОЛОГИИ

  Накопители энергии: очевидные и невероятные

Средняя, более сучковатая часть, идет на доски и называется пиловочником. Верхушка дерева годится лишь на дрова или бумагу и называется балансом. Каждая часть дерева, предназначенная для определенного промышленного применения, именуется сортиментом. А процесс распила дерева на сортименты — это раскряжевка.

Есть два метода заготовки леса: хлыстовой и сортиментный. При хлыстовом первая машина (валочно-пакетирующая) валит стволы деревьев, формируя пачки, вторая (скиддер) трелюет их к верхнему складу, где третья машина (процессор) раскряжевывает их в соответствии с требованиями заказчика.

Сортиментный метод предполагает применение харвестера, который не только спиливает дерево под корень, но и немедленно раскряжевывает его на наиболее ценные для заказчика сортименты, попутно очищая от сучков. Вторая машина, форвардер, собирает готовые сортименты и отвозит на лесозаготовительный участок большими партиями (до 20 т за раз).

Сортиментный метод помогает сэкономить массу времени. И в этом заслуга не столько сложной конструкции харвестера, сколько его интеллектуального программного обеспечения.

Работа головой

Основной рабочий инструмент машины — харвестерная головка. С помощью манипулятора оператор подводит харвестерную головку к дереву. Сучкорезные ножи захватывают ствол, при этом их положение фиксируется датчиками для определения толщины дерева. Также ствол обхватывается вальцами. Их зубцы надежно врезаются в кору, но не повреждают драгоценную древесину. По команде оператора механизм пиления срезает дерево под корень.

После среза харвестерная головка автоматически поворачивается, располагая дерево горизонтально. Вращаясь, вальцы протягивают ствол на нужную длину (для точного определения длины служит измерительная звездочка), при этом сучки срезаются ножами. За считаные секунды вальцы, ножи и пила превращают дерево в набор строго определенных сортиментов.

Секрет феноменальной скорости работы харвестера кроется в полной автоматизации процесса сортировки. Перед началом работы с помощью имеющегося в кабине персонального компьютера оператор или техник создает файл под названием «инструкция по раскряжевке». Файл содержит информацию о том, какие именно сортименты необходимы заказчику. Интересно, что для каждого сортимента указывается его стоимость.

К примеру, сегодня поступили заказы на двухметровый фанкряж (береза), трехметровый пиловочник и более дорогой четырехметровый пиловочник (сосна). Также заказывают баланс, но его стоимость невысока.

Когда харвестерная головка захватывает ствол, от оператора требуется лишь указать породу дерева. Опираясь на данные о толщине ствола, компьютер прогнозирует его длину и рассчитывает, какие сортименты из него получатся. Машина старается выбирать самые дорогие комбинации сортиментов, но, если дерево не столь крупное, заготавливает и дешевые.

Благодаря компьютерному управлению вальцы протягивают ствол ровно на длину необходимых сортиментов. Теоретически раскряжевка может проходить в полностью автоматическом режиме, но на практике решение о пилении принимает оператор. Только человек может заметить, что дерево гнилое или чрезмерно сучковатое.

Старый новый харвестер

По конструкции харвестер напоминает современных промышленных роботов. Его мозг — это шесть программируемых контроллеров и система управления TimberMatic H-12. Пять из шести контроллеров одинаковы и взаимозаменяемы. Это контроллеры рамы, кабины, трансмиссии, манипулятора, харвестерной головки. Специализированный контроллер управляет двигателем.

Контроллеры получают информацию от органов управления и многочисленных датчиков, производят вычисления и формируют выходной сигнал для исполнительных механизмов машины (гидравлических моторов, цилиндров манипулятора и межрамного сочленения и проч.).

С каждым обновлением ПО TimberMatic выходят новые прошивки для контроллеров, которые обучают их новым функциям. Среди этих функций на первом месте самодиагностика. Благодаря ей оператор в некоторых случаях может сам починить машину (например, если сгорел предохранитель), а в остальных — передать подробную информацию о неисправности в сервисный центр, чтобы техник приехал уже с нужными инструментами и запчастями. Вопрос оперативной диагностики и ремонта очень важен для харвестера: машина работает в уголках, весьма далеких от цивилизации, а простой ее стоит очень дорого.

С помощью TimberMatic человек может настроить машину под себя. Начинающим операторам удобнее работать с более плавными откликами на отклонение рукояток, тогда как опытный работник предпочитает быстрые реакции на точные действия натренированных рук. Кроме того, компьютер неустанно следит за безопасностью: например, дезактивирует харвестерную головку, если дверь кабины открыта, или блокирует поворот кабины при движении по дороге.

tpscom.ru

Что это такое – харвестер для лесозаготовки

Технический прогресс в лесозаготовке привел к тому, что появились машины и механизмы, полностью заменившие лесорубов. Что это такое – харвестер? Под этим термином подразумевается комбайн, позволивший оставить в прошлом ручную валку леса и рубку сучьев.

Как появился харвестер

Изначально основными инструментами лесорубов были пила и топор. В дальнейшем им на смену пришли бензопилы и сучкорезы. Производительность труда увеличилась, но не настолько, чтобы ее масштабы удовлетворили заготовителей. Началась разработка машин, способных заменить сразу несколько работников.

На первых порах весь процесс был разделен на два независимых технологических цикла. Валочная машина срезала и укладывала хлыст, сучкорезная – очищала ствол от ветвей. Между работами наблюдался временной промежуток, обусловленный необходимостью подать хлыст на очистку. Но вот разработчикам удалось создать комплексную уборочную технику, обладающую функцией первичной обработки.

Что это такое — харвестер? Это слово в буквальном переводе с английского означает «собиратель урожая». Применительно к лесозаготовке это самоходная машина, которая сначала спиливает ствол дерева, затем очищает от сучков, раскряжевывает его на элементы по сортам, а затем распределяет эти части по одноразмерным пачкам.

Харвестер: что это такое и каково его устройство

Весь комплекс базируется на шасси – колесном, гусеничном либо комбинированном. Выбор между видами диктуется условиями, в которых предполагается использовать машину. Ширина колес или гусениц достаточна для того, чтобы обеспечить хорошее сцепление с грунтом и устойчивость на мягкой почве, но если работать предстоит на заболоченных участках, предпочтение отдается второму варианту.

На раме расположена комфортабельная кабина по типу тракторной, из которой оператор задает нужные операции. Управление осуществляется через программируемые контроллеры, каждый из которых отвечает за свой модуль: двигатель, раму, кабину, автоматическую коробку скоростей, манипулятор и головку. Манипулируя специальными джойстиками, оператор добивается нужного результата. Контролировать процесс помогает небольшой монитор, располагающийся перед специалистом.

Работа харвестера по обработке леса ведется с помощью харвестерной головки – основного инструмента комбайна. По сути, это отдельный сложный механизм с захватами, циркулярными пилами, обрезными ножами. Головка закреплена на гидравлическом манипуляторе достаточной мощности, чтобы располагать головку со стволом в различных плоскостях. Стрела манипулятора достигает 70 метров и более.

Классификация харвестеров

Чем мощнее харвестер, тем толще ствол машина способна обработать. Они делятся на следующие классы:

• легкие, весом до 600 кг и способные спиливать и очищать тонкие хлысты для прореживания;
• средние, весом до 1000 кг – универсальные, способные как прореживать, так и заготавливать деловую древесину;
• тяжелые, весящие более 1300 кг и используемые только для лесозаготовки;
• сверхтяжелые, весом больше 3500 кг и нужные для спила и раскряжевки очень толстых стволов.

Приведенная классификация носит условный характер, и производители вольны использовать другое деление.

Производительность машины зависит от мощности и условий, в которых приходится заготавливать лес. Считается нормальным, если в час получится спилить, очистить и подготовить к транспортировке 10 кубометров кругляка в час.

Как работает харвестер

Работу оборудования можно разбить на следующие этапы:

• оператор харвестера с помощью стрелы манипулятора подводит головку машины к стволу дерева;
• производится захват ствола вальцами и сучкорезными ножами, датчики определяют его толщину;
• подается команда, и дерево спиливается;
• харвестерная головка поворачивается, и ствол принимает горизонтальное положение;
• ствол продвигается вальцами, и во время движения срезаются ветви и сучья;
• датчики точно сигнализируют, когда заканчивается требуемая толщина ствола, и в этом месте дерево обрезается;
• напиленные элементы раскладываются по пачкам партиями либо все сразу.

Последний этап сортировки иногда доверяют автоматике, закладывая программу по раскряжевке, но чаще всего этот процесс осуществляется в ручном режиме.

Кто управляет харвестером

Основные параметры закладываются в компьютер машины перед началом работы. Вносится информация о породе дерева, о том, какие диаметры сортиментов требуются. Длину элементов, исходя из внесенных данных, харвестер определяет автоматически, но конечное решение остается за специалистом за пультом.

Руководит работой харвестера оператор. Он сначала программирует задание на клавиатуре, с помощью джойстиков подводит головку машины к дереву, включает процесс пиления, а затем переключает на обработку ствола и его распиловку.

Выполнять такую работу способны только высококвалифицированные специалисты, которым помогает трудоустраиваться Союз операторов харвестера. При кажущейся простоте манипулирования джойстиками здесь требуется высокая координация действий. Поэтому перед началом трудовой деятельности обязательно надо завершить специальное обучение на курсах, где не только расс

hochyvseznat.ru

Харвестер

Харвестер это спецтехника? применяемая на лесозаготовительных работах. Не секрет, что для продуктивной работы на лесозаготовительных площадках, нужно использование большого числа специализированной техники, которая будет валить лес, обрезать с него сучья, складировать бревна штабелями, грузить и транспортировать их до места складирования. Вот собственно все самые основные операции, по лесозаготовительным работам.

Эксплуатация харвестера

Раньше данные работы выполнялись с привлечением множества технических устройств, и большой массы рабочей силы. Данный ход работы не являлся особо продуктивным из-за возникающих на содержание техники и оплаты труда рабочим, расходов. Поэтому было введено использование при лесозаготовительных работах такого вида техники, как харвестеры. Данный вид техники выполняет все вышеназванные операции самостоятельно, не привлекая дополнительного оборудования.

В его задачи входит выполнение таких функций, как валка деревьев, обрезание сучьев, обмерные работы, раскряжевка и другие подобные работы. Таким образом становиться понятно, что проще использовать один аппарата, нежели привлекать кучу других и дополнительные трудовые резервы.

Выполнение всех перечисленных видов работ осуществляется харвестером при помощи всего одной головки, которая входит в конструкцию манипулятора. Стрела манипулятора способна к вылету до десяти метров, таким образом, ее рабочая площадь может быть равной порядка двадцати метров. Но если сам харвестер относится к классу тяжелых, то его стрела вылетает не более чем на восемь метров, поскольку должно быть соотношение в весе техники и весе стрелы с грузом, в противном случае техника может перевернуться.

Харвестер – принцип работы и устройство

Сама работа харвестера происходит следующим образом. Харвестер подходит к деревьям на обрабатываемом участке и подводит рабочую головку вплотную к дереву, валку которого он будет производить. Далее одним пропилом, безостановочно производит спил дерева. Но данные манипуляции можно производить лишь с небольшими или среднего размера деревьями. А вот крупные деревья харвестер валит иначе. Для начала делается первый надпил, а затем происходит разворот головки и проводится еще дин встречный пропил, по оси дерева, таким образом еще и направляет дерево в нужную сторону, куда дерево должно упасть. При падении дерева головка харвестера отсоединяется от него, поскольку сильный удар при падении дерева может повредить электронную систему, которая отвечает за измерительные работы.

После завершения валки, деревья помещаются на технологический участок, где происходит их последующая обработка. Происходит она следующим образом. Специальный толкающий механизм харвестера проталкивает ствол вперед, где посредством применения специальных сучкорезов происходит обработка ствола дерева. Все действия происходят посредством движения манипуляторной головки вдоль ствола дерева, таким образом можно ускорить данный процесс, путем увеличения скорости движения манипулятора.

За все действия отвечает оператор, который в кабине задает нужный темп движения и скорость хода манипуляторной головки. Современные харвестеры в своем оснащении имеют автоматические измерительные устройства, с помощью которых выполняют не только все вышеперечисленные операции, но и посредством которых можно производить работы по разделке и раскряжевке материала.

Как правило, современные харвестеры устроены так, что обработка одного дерева, не занимает более одной минуты. Валка, конечно, осуществляется несколько медленнее, но здесь играет роль насколько просторно на рабочем участке и сколько времени уйдет на подведение рабочей головки к стволу дерева. Харвестеры настолько упрочнили свои позиции в лесозаготовительной промышленности, что сомнений в их пользе не может быть. Эти машины – настоящие рабочие лошадки, которые заменяют множество техники и рабочей силы.

promplace.ru

Лесозаготовительный комбайн — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 мая 2015;
проверки требуют 11 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 мая 2015;
проверки требуют 11 правок.

Лесозаготовительный комбайн в работе
Лесозаготовительный комбайн на выставке

Лесозаготовительный комбайн, бытует также англицизм «харвестер» (англ. harvester, от harvest «собирать урожай») — машина, выполняющая четыре и более операций (валка, обрубка сучьев, подтрелёвка, раскряжёвка, сортировка). Если менее четырёх, то называется валочная машина.

Установленный в кабине оператора компьютер позволяет управлять работой головки комбайна и задавать длины кряжуемых сортиментов. Программа имеет автоматический режим для достижения максимального выхода деловой древесины при раскрое, ведёт учёт количества заготовленной древесины и её породного состава.

Примечания[

ru.wikipedia.org

Что это такое — харвестер для лесозаготовки

Технический прогресс в лесозаготовке привел к тому, что появились машины и механизмы, полностью заменившие лесорубов. Что это такое – харвестер? Под этим термином подразумевается комбайн, позволивший оставить в прошлом ручную валку леса и рубку сучьев.

Как появился харвестер

Изначально основными инструментами лесорубов были пила и топор. В дальнейшем им на смену пришли бензопилы и сучкорезы. Производительность труда увеличилась, но не настолько, чтобы ее масштабы удовлетворили заготовителей. Началась разработка машин, способных заменить сразу несколько работников.

На первых порах весь процесс был разделен на два независимых технологических цикла. Валочная машина срезала и укладывала хлыст, сучкорезная – очищала ствол от ветвей. Между работами наблюдался временной промежуток, обусловленный необходимостью подать хлыст на очистку. Но вот разработчикам удалось создать комплексную уборочную технику, обладающую функцией первичной обработки.

Что это такое — харвестер? Это слово в буквальном переводе с английского означает «собиратель урожая». Применительно к лесозаготовке это самоходная машина, которая сначала спиливает ствол дерева, затем очищает от сучков, раскряжевывает его на элементы по сортам, а затем распределяет эти части по одноразмерным пачкам.

Харвестер: что это такое и каково его устройство

Весь комплекс базируется на шасси – колесном, гусеничном либо комбинированном. Выбор между видами диктуется условиями, в которых предполагается использовать машину. Ширина колес или гусениц достаточна для того, чтобы обеспечить хорошее сцепление с грунтом и устойчивость на мягкой почве, но если работать предстоит на заболоченных участках, предпочтение отдается второму варианту.

На раме расположена комфортабельная кабина по типу тракторной, из которой оператор задает нужные операции. Управление осуществляется через программируемые контроллеры, каждый из которых отвечает за свой модуль: двигатель, раму, кабину, автоматическую коробку скоростей, манипулятор и головку. Манипулируя специальными джойстиками, оператор добивается нужного результата. Контролировать процесс помогает небольшой монитор, располагающийся перед специалистом.

Работа харвестера по обработке леса ведется с помощью харвестерной головки – основного инструмента комбайна. По сути, это отдельный сложный механизм с захватами, циркулярными пилами, обрезными ножами. Головка закреплена на гидравлическом манипуляторе достаточной мощности, чтобы располагать головку со стволом в различных плоскостях. Стрела манипулятора достигает 70 метров и более.

Классификация харвестеров

Чем мощнее харвестер, тем толще ствол машина способна обработать. Они делятся на следующие классы:

• легкие, весом до 600 кг и способные спиливать и очищать тонкие хлысты для прореживания;
• средние, весом до 1000 кг – универсальные, способные как прореживать, так и заготавливать деловую древесину;
• тяжелые, весящие более 1300 кг и используемые только для лесозаготовки;
• сверхтяжелые, весом больше 3500 кг и нужные для спила и раскряжевки очень толстых стволов.

Приведенная классификация носит условный характер, и производители вольны использовать другое деление.

Производительность машины зависит от мощности и условий, в которых приходится заготавливать лес. Считается нормальным, если в час получится спилить, очистить и подготовить к транспортировке 10 кубометров кругляка в час.

Как работает харвестер

Работу оборудования можно разбить на следующие этапы:

• оператор харвестера с помощью стрелы манипулятора подводит головку машины к стволу дерева;
• производится захват ствола вальцами и сучкорезными ножами, датчики определяют его толщину;
• подается команда, и дерево спиливается;
• харвестерная головка поворачивается, и ствол принимает горизонтальное положение;
• ствол продвигается вальцами, и во время движения срезаются ветви и сучья;
• датчики точно сигнализируют, когда заканчивается требуемая толщина ствола, и в этом месте дерево обрезается;
• напиленные элементы раскладываются по пачкам партиями либо все сразу.

Последний этап сортировки иногда доверяют автоматике, закладывая программу по раскряжевке, но чаще всего этот процесс осуществляется в ручном режиме.

Кто управляет харвестером

Основные параметры закладываются в компьютер машины перед началом работы. Вносится информация о породе дерева, о том, какие диаметры сортиментов требуются. Длину элементов, исходя из внесенных данных, харвестер определяет автоматически, но конечное решение остается за специалистом за пультом.

Руководит работой харвестера оператор. Он сначала программирует задание на клавиатуре, с помощью джойстиков подводит головку машины к дереву, включает процесс пиления, а затем переключает на обработку ствола и его распиловку.

Выполнять такую работу способны только высококвалифицированные специалисты, которым помогает трудоустраиваться Союз операторов харвестера. При кажущейся простоте манипулирования джойстиками здесь требуется высокая координация действий. Поэтому перед началом трудовой деятельности обязательно надо завершить специальное обучение на курсах, где не только расскажут о том, что это такое – харвестер, но и научат основам работы на машине.

Источник

vkmp.ru

Харвестер: как сегодня рубят лес

С первого взгляда ясно, что харвестер — это очень сильная машина. При более близком знакомстве выясняется, что ее главный конек — не столько мощность моторов, сколько продвинутый искусственный интеллект.

Начнем с глоссария. Ударение в слове харвестер приходится на второй слог, как бы странно это ни звучало для знатоков английского языка (в английском harvester, «жнец», ударный слог первый). Считайте, что это профессиональное, как компАс у моряков. Чтобы разобраться, чем именно занимается харвестер, необходим небольшой ликбез в области лесозаготовки. Дерево состоит из нескольких частей. Нижняя, она же комлевая, часть содержит минимум сучков. Из нее получается дорогой материал фанкряж, из которого делают фанеру.

Средняя, более сучковатая часть, идет на доски и называется пиловочником. Верхушка дерева годится лишь на дрова или бумагу и называется балансом. Каждая часть дерева, предназначенная для определенного промышленного применения, именуется сортиментом. А процесс распила дерева на сортименты — это раскряжевка.

Есть два метода заготовки леса: хлыстовой и сортиментный. При хлыстовом первая машина (валочно-пакетирующая) валит стволы деревьев, формируя пачки, вторая (скиддер) трелюет их к верхнему складу, где третья машина (процессор) раскряжевывает их в соответствии с требованиями заказчика.

Сортиментный метод предполагает применение харвестера, который не только спиливает дерево под корень, но и немедленно раскряжевывает его на наиболее ценные для заказчика сортименты, попутно очищая от сучков. Вторая машина, форвардер, собирает готовые сортименты и отвозит на лесозаготовительный участок большими партиями (до 20 т за раз).

Сортиментный метод помогает сэкономить массу времени. И в этом заслуга не столько сложной конструкции харвестера, сколько его интеллектуального программного обеспечения.

Работа головой

Основной рабочий инструмент машины — харвестерная головка. С помощью манипулятора оператор подводит харвестерную головку к дереву. Сучкорезные ножи захватывают ствол, при этом их положение фиксируется датчиками для определения толщины дерева. Также ствол обхватывается вальцами. Их зубцы надежно врезаются в кору, но не повреждают драгоценную древесину. По команде оператора механизм пиления срезает дерево под корень.

После среза харвестерная головка автоматически поворачивается, располагая дерево горизонтально. Вращаясь, вальцы протягивают ствол на нужную длину (для точного определения длины служит измерительная звездочка), при этом сучки срезаются ножами. За считаные секунды вальцы, ножи и пила превращают дерево в набор строго определенных сортиментов.

Секрет феноменальной скорости работы харвестера кроется в полной автоматизации процесса сортировки. Перед началом работы с помощью имеющегося в кабине персонального компьютера оператор или техник создает файл под названием «инструкция по раскряжевке». Файл содержит информацию о том, какие именно сортименты необходимы заказчику. Интересно, что для каждого сортимента указывается его стоимость.

К примеру, сегодня поступили заказы на двухметровый фанкряж (береза), трехметровый пиловочник и более дорогой четырехметровый пиловочник (сосна). Также заказывают баланс, но его стоимость невысока.

Когда харвестерная головка захватывает ствол, от оператора требуется лишь указать породу дерева. Опираясь на данные о толщине ствола, компьютер прогнозирует его длину и рассчитывает, какие сортименты из него получатся. Машина старается выбирать самые дорогие комбинации сортиментов, но, если дерево не столь крупное, заготавливает и дешевые.

Благодаря компьютерному управлению вальцы протягивают ствол ровно на длину необходимых сортиментов. Теоретически раскряжевка может проходить в полностью автоматическом режиме, но на практике решение о пилении принимает оператор. Только человек может заметить, что дерево гнилое или чрезмерно сучковатое.

Старый новый харвестер

По конструкции харвестер напоминает современных промышленных роботов. Его мозг — это шесть программируемых контроллеров и система управления TimberMatic H-12. Пять из шести контроллеров одинаковы и взаимозаменяемы. Это контроллеры рамы, кабины, трансмиссии, манипулятора, харвестерной головки. Специализированный контроллер управляет двигателем.

Контроллеры получают информацию от органов управления и многочисленных датчиков, производят вычисления и формируют выходной сигнал для исполнительных механизмов машины (гидравлических моторов, цилиндров манипулятора и межрамного сочленения и проч.).

С каждым обновлением ПО TimberMatic выходят новые прошивки для контроллеров, которые обучают их новым функциям. Среди этих функций на первом месте самодиагностика. Благодаря ей оператор в некоторых случаях может сам починить машину (например, если сгорел предохранитель), а в остальных — передать подробную информацию о неисправности в сервисный центр, чтобы техник приехал уже с нужными инструментами и запчастями. Вопрос оперативной диагностики и ремонта очень важен для харвестера: машина работает в уголках, весьма далеких от цивилизации, а простой ее стоит очень дорого.

С помощью TimberMatic человек может настроить машину под себя. Начинающим операторам удобнее работать с более плавными откликами на отклонение рукояток, тогда как опытный работник предпочитает быстрые реакции на точные действия натренированных рук. Кроме того, компьютер неустанно следит за безопасностью: например, дезактивирует харвестерную головку, если дверь кабины открыта, или блокирует поворот кабины при движении по дороге.

Смотреть инструкцию Харвестер John Deere 1270E

Статья «Железный дровосек» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№12, Декабрь 2013).

www.popmech.ru

Форвардеры – многофункциональная самоходная техника, используемая в лесозаготовительной отрасли для транспортировки леса в места его последующей переработки. Они представляют собой двухмодульную машину, которая оснащена кабиной с системой управления и грузовой тележкой с краном-манипулятором. Эта техника характеризуется мощной тяговой силой, впечатляющей проходимостью и большой грузоподъемностью. Форвардеры способны выполнять сразу несколько важных задач, позволяя экономить время и силы на заготовке материала. При этом они легко преодолевают сложный рельеф, позволяя выполнять работы в труднодоступных частях леса.

Принцип работы

Современный форвардер способен осуществлять сбор, сортировку, погрузку, транспортировку и выгрузку леса. Перемещение заготовок осуществляется с помощью гидроманипулятора, который может поворачиваться вокруг своей оси и выполнять работу по всему периметру машины. Функционирование осуществляется следующим образом: кран захватывает бревно, поднимает его и перемещает в нужное место, после чего отпускает. Большинство форвардеров комплектуются восьми- или шестиколесным шасси с мощной гидростатическо-механической трансмиссией. Благодаря этому техника легко передвигается даже по неровной местности.

Управление краном осуществляется из кабины, где находится поворотное кресло водителя-оператора с установленными на подлокотнике рычагами и кнопками. Современные форвардеры комплектуются мощными галогеновыми фарами, обеспечивающими эффективное освещение рабочей зоны. Это позволяет выполнять погрузку в любое время суток. В комбинации со специальным комбайном форвардер можно использовать для лесозаготовки по скандинавской технологии, когда в грузовой отсек перемещается уже обработанная и готовая к дальнейшему применению древесина.

Особенности работы форвардера

Для выполнения трелевки часто привлекают трактора (специализированные трелевочные или сельскохозяйственные с установленной лебедкой). Однако они значительно уступают форвардеру по мощности. Выполнение трелевки с применением форвардера состоит из следующих основных этапов:

• пустого хода;
• загрузки лесом;
• перемещения по точкам погрузки;
• транспортировки;
• выгрузки в точке назначения.

При использовании форвардера 40 % от суммарного времени, необходимого на выполнение трелевки, расходуется на погрузку древесины. Выгрузка занимает порядка 20 %. За счет увеличенной мощности по сравнению с тракторами достигается повышение производительности. Это способствует оптимизации себестоимости процесса лесозаготовки. Максимальная производительность форвардера достигается при его использовании одновременно с харвестером на входе заготовки. Это позволяет сразу вывозить срезанные материалы. В летний период древесина должна храниться на участке не более двух суток, в противном случае увеличивается риск ее заражения различными насекомыми-вредителями. А зимой оперативная вывозка срубленных деревьев обусловлена погодными условиями: материалы может занести снегом.

Виды форвардеров

По типу ходовой части. Большинство данной техники имеет колесную базу с формулой 8 х 8, 6 х 6 или 4 х 4. Колеса форвардера можно дополнить цепями противоскольжения или гусеничными накладками. Также есть отдельные модели с гусеничной резинометаллической ходовой.

По классу легкости. Данный критерий определяется массой машины. Легкие форвардеры, как правило, весят от 5 до 10 тонн. Средний класс представлен техникой массой 10–15 тонн. Масса тяжелых и сверхтяжелых машин составляет 15–20 тонн.

По параметрам грузового отсека. Тележка форвардера состоит из передней стенки-решетки и боковых коников. Вместительность отсека может составлять 5–25 кубометров. При этом конструкция тележки бывает как фиксированной, так и трансформируемой (изменение геометрии, объема).

Основные технические характеристики

Сегодня форвардеры представлены в продаже десятками моделей. Чтобы выбрать машину, нужно обязательно учитывать следующие технические характеристики:

• параметры ходовой (тип, клиренс, колесная формула);
• общую массу;
• мощность силовой установки;
• грузоподъемность;
• тяговую способность;
• максимальную скорость движения;
• габариты грузового отдела;
• вылет стрелы манипулятора;
• угол поворота крана;
• производительность.

Производительность

Это одна из базовых характеристик форвардера, по которой осуществляется выбор модели. Производительность работы при выполнении трелевки зависит от ряда факторов:

• метода рубки;
• размеров грузовой платформы;
• объема древесины вдоль волоков (рассчитывается в кубометрах на 100 м волока);
• средней дистанции трелевки.

Уровень производительности также определяется количеством транспортируемых сортаментов. Чем оно выше, тем больше времени расходуется на сбор и погрузку/выгрузку лесоматериалов. Данный процесс можно ускорить, если в основании платформы будет присутствовать рама с гидроприводом. Чаще всего при использовании в паре с харвестером производительность форвардера составляет порядка 12 м³/ч. Несмотря на кажущуюся простоту функционирования такой техники, ее работа в значительной степени зависит от мастерства оператора.

В России и странах Европы самой распространенной является скандинавская технология заготовки леса, разработанная в Финляндии и Швеции. Она предусматривает выполнение ассортиментной заготовки и применение при этом мощных машин. Всего одна пара, состоящая из форвардера и харвестера, способна заменить порядка 80 человек, которые выполняют заготовку леса по стандартной технологии. Одновременно с этим нельзя соизмерить объем древесины, обработанной машинами и вручную. При стандартной лесозаготовке бригада, состоящая из 7–8 работников, способна заготовить 7000–8000 м³ древесины в год, а форвардер в паре с харвестером – более 60 000 м³.

Гидроманипулятор

В комплектацию форвардера также входит гидроманипулятор. Он может крепиться на крыше кабины либо в передней или задней части машины. Чаще всего на тяжелых и базовых моделях гидроманипулятор расположен в задней части, а на маленьких – в передней. Чем ближе к центру форвардера расположен центральный шарнир рамы, тем меньше машина срезает на поворотах. Данная особенность имеет большое значение при выполнении прореживания. Машины с гидроманипулятором, расположенным в задней части, являются более длинными, следовательно, больше срезают повороты, поскольку их передняя часть заметно короче задней. Подобная конструкция также демонстрирует большую устойчивость при погрузке, поскольку колебания гасятся по мере заполнения грузового отсека.

С каркасом гидроманипулятор соединяется посредством станины, в которой предусмотрен поворотный механизм, включающий в себя 2 цилиндра, а также оборудованный колонной и зубчатыми рейками. На колонну монтируется шестеренка, вращающаяся с помощью зубчатых реек, которые имеются на цилиндрах. Поворотный механизм обеспечивает значительный угол поворота – до 380°. Телескопическое устройство увеличивает длину вылета шарнирно-рычажного механизма. На конце гидроманипулятора есть ротатор захвата, который может вращаться без ограничений.

Чаще всего производительность погрузчика-манипулятора определяется его грузовым моментом – подъемным усилием, умноженным на расстояние от центра поворота. Средние форвардеры нередко имеют суммарный грузовой момент манипулятора до 100 кН/м и способны поднимать грузы массой (450 ± 50) кг при предельном вылете стрелы до 10 м. Необходимо отметить, что при пустом грузовом отсеке подъем тяжелых бревен может спровоцировать проблемы с устойчивостью. Поэтому массивные стволы деревьев рекомендуется заблаговременно подтаскивать с помощью телескопической стрелы.

Форвардеры Cat®

Компания Caterpillar выпускает лесозаготовительную технику с грузоподъемностью от 14 до 20 тонн. Оборудование оснащается мощным колесным шасси, усиленными мостами, просторными кабинами с широким обзором, экономичными двигателями, а также компьютерной системой управления IQAN и надежными манипуляторами. Форвардеры Cat® легко преодолевают сложные участки пути, эффективно выполняют погрузочно-разгрузочные работы и обеспечивают оперативную доставку материала на любые расстояния. Многообразие эксплуатационных и технических характеристик, которыми обладают модели, позволяет каждому найти оптимальный вариант техники, устраивающий по функциональным возможностям и цене.

Популярные модели форвардеров

Форвардер Cat 574

Машина Cat 574 комплектуется гидроманипулятором с задним креплением, предусмотрена также реечно-шестеренчатая поворотная система, изолированные штанги. Стрела имеет вылет 6,9 м и отличается высокой грузоподъемностью. На данной модели установлен грейфер с перепускным и стыковым соединениями, соответствующими европейским стандартам, и демпфер, изготовленный из надежной стали. Возможен поворот на 250°.

Основные преимущества модели:

• проверенные двигатели. Машины комплектуются дизельными моторами C6.6 ACERT от компании Caterpillar;
• повышенный запас прочности деталей. Форвардер Cat 574 комплектуется коробкой передач с гидротрансформатором, позволяющей выполнять электрические переключения под нагрузкой, усиленными мостами, отсеками радиатора и двигателя, шарнирными точками рамы и др. Специальный отвал имеет устойчивую к износу переднюю режущую кромку;
• эффективное управление. Оно осуществляется посредством специализированной компьютерной системы IQAN, что обеспечивает простоту и скорость задания настроек;
• удобная кабина. Она является просторной и обеспечивает хороший обзор, комплектуется кондиционером, изолирующим основанием, затемненными стеклами из поликарбоната толщиной 12,7 мм, обладающими стойкостью к механическим повреждениям. Предусмотрен комплект осветительного оборудования, обеспечивающего подсветку со всех сторон.

Форвардер Cat 584

Модель Cat 584 удовлетворяет повышенным требованиям к лесозаготовительной технике, предназначенной для работы в различных эксплуатационных условиях. Такие форвардеры отличаются продуманной конструкцией, повышенным комфортом, простотой и удобством как в управлении, так и в техническом обслуживании. В комплексе характеристики форвардеров Cat 584 обеспечивают эффективность, производительность и безопасность лесозаготовительных работ.

Основные преимущества модели:

• надежный двигатель. Такие машины комплектуются мотором ACERT С7 от Caterpillar, который оснащен гидростатическим приводным комплексом и усовершенствованной системой охлаждения. Двигатель обеспечивает хорошую управляемость, повышенную мощность при экономном расходовании топлива;
• прочность конструкции. Задняя и передняя рамы форвардера имеют упрочненную конструкцию, поэтому выдерживают значительные нагрузки и служат длительное время. Высокой прочностью обладают и другие детали, в частности качающиеся и центральные шарнирные сочленения. Инновационные решения, примененные в конструкции манипулятора, и другие современные технологии позволяют использовать форвардеры данной модели в самых тяжелых условиях;
• производительная гидросистема. Аксиально-поршневой гидронасос, которым комплектуются форвардеры Cat 584, обеспечивает точность управления и высокий КПД. Скорость рабочего хода достигается с помощью подпружиненного сервопоршня, а исключительная надежность – благодаря подшипникам повышенной грузоподъемности;
• удобное рабочее место. Кабина отличается просторностью и создана специально для лесозаготовки. Хороший обзор обеспечивает безопасность работ. Комфортность кабины достигается также за счет улучшенного расположения приборов, наличия систем охлаждения/обогрева, вентиляции и др.

Форвардер Cat 584HD

Машины Cat 584HD отличаются повышенной выносливостью и хорошо зарекомендовали себя при использовании в самых тяжелых условиях. Они также обладают конструкцией отменной прочности, превосходной управляемостью, простотой в обслуживании, обеспечивают эффективность, безопасность и производительность лесозаготовительных работ. От модели Cat 584 такие форвардеры отличаются увеличенной на 2 т грузоподъемностью (она составляет 20 т), а также более значительным вылетом погрузчика – 8,5 м по сравнению с 7,8 м.

Основные преимущества модели:

• двигатели Cat® C7 ACERT, обеспечивающие экономичное расходование топлива при высокой мощности и управляемости;
• повышенная прочность несущих конструкций (задней и передней рамы, сочленений), что обеспечивает долговечность и стойкость к нагрузкам;
• инновационная конструкция манипулятора, что делает возможным применение форвардеров Cat 584HD в любых условиях, включая сложные;
• аксиально-поршневой гидронасос, который обеспечивает надежность, точность управления, высокий КПД;
• комфортабельное рабочее место оператора, укомплектованное системами вентиляции, обогрева, кондиционирования, а также улучшенным расположением приборов;
• подпружиненный сервопоршень, который обеспечивает быстроту рабочего хода форвардера;
• повышенная грузоподъемность подшипников, что позволяет гарантировать исключительную надежность.