ОБОСНОВАННОСТЬ  ПОВЫШЕНИЯ  ЭФФЕКТИВНОСТИ  ПРИМЕНЕНИЯ  СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ  МАШИН  НА  СТРОИТЕЛЬСТВЕ  ДОРОГ  В  УСЛОВИЯХ  ЛЕСНОГО  КОМПЛЕКСА

Ермолаев  Владимир  Анатольевич

студент  5  курса,  кафедра  промышленного  транспорта,  строительства  и  геодезии,  ВГЛТА,  РФ,  г.  Воронеж

E-mail:  vovis91@bk.ru

Распопов  Валентин  Васильевич

студент  5  курса,  кафедра  промышленного  транспорта,  строительства  и  геодезии,  ВГЛТА,  РФ,  г.  Воронеж

E-mail: 

Гуров  Юрий  Анатольевич

студент  5  курса,  кафедра  промышленного  транспорта,  строительства  и  геодезии,  ВГЛТА,  РФ,  г.  Воронеж

Макеев  Виктор  Николаевич

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  профессор  ВГЛТА,  РФ,  г.  Воронеж

Так  в  конце  семидесятых  и  в  начале  восьмидесятых  годов  большое  внимание  уделялось  механизации  ручных  и  трудоемких  операций  на  всех  видах  работ  в  условиях  лесного  комплекса  и  особенно  на  работах  по  строительству  лесных  дорог  различного  назначения,  а  также  работах  на  осмолозагатовках.

В  конце  восьмидесятых  годов  для  строительства  и  содержания  дорог  ЦНИИМЭ  были  разрабо­таны  с  учетом  конструкции  их  и  условий  производства  работ  «Системы  машин  для  строительства  и  содержания  лесовозных  дорог»,  в  которые  бы­ли  включены  как  общепромышленные  дорожные  машины,  так  и  специаль­ные  лесодорожные  машины  для  выполнения  специфичных  в  лесозаготови­тельной  отрасли  работ.  Большое  при­знание  работников  лесопромышленных  и  лесохозяйственных  предприятий  лесного  комплекса  получили  такие  широко  известные  лесодорожные  ма­шины  (дорожно-строительные  агрегаты),  как  ЛД-4,  ЛД-4А,  ЛД-18,  ЛД-35,  ЛД-30,  ДМ-15  и  другие  [1,  с.  130].

Большое  внимание  в  этот  же  период  времени  уделяется  повышению  уровня  механизации  заготовок  пневой  древесины  (осмолозаготовкам),  так  как  лесодорожные  машины  (ЛД-4,  ЛД-4  А)  не  могли  быть  эффективно  использованы  для  этих  целей,  то  есть  в  этот  же  период  времени  создаются  новые  машины  и  механизмы  для  заготовки  пневой  древесины  такие,  как  АПК-1,  ЛТ-181,  ЛТ-143А,  ЛП-52.

Опыт  эксплуатации  машин  для  заготовки  пневого  осмола,  чем  зани­мались  специализированные  —  химлесхозы,  лесопромышленные  —  лес­промхозы  и  лесохозяйственные  -  лесхозы  предприятия  лесного  комплекса  в  различных  регионах  нашей  страны,  показал  целесообразность  создания  модификации  манипуляторной  машины  с  грейферным  виброзахватом  на  базе  трелевочного  трактора  ТТ-4  [3,  с.  57].

В  начале  восьмидесятых  годов  ВПКИлесмашем  при  участии  КарНИИЛПа  была  разработана  такая  модификация  —  машина  для  корчевки  пней  ЛП-52,  агрегатированная  корчующим  рабочим  оборудованием  мани-пуляторного  типа  с  грейферным  виброкорчевателем  и  съемно-навесным  грейфером  ЛП-10  для  погрузочно-разгрузочных  работ  (Рисунок  1).

Рисунок  1.  Машина  ЛП-52  Для  корчевки  пней  (неусовершенствованная  конструкция):  1  —  базовый  трактор,  2  —  кабина,  3  —  передняя  выносная  опора,  4  —  ограждение  кабины,  5  —  колонна,  6  —  механизм  поборота,  7  —  стрела,  8  —  челюсть.  9  —  грузовая  рама,  10  —  домкраты,  11  —  гидроцилиндр,  12  —  рукоять,  13  —  задние  выносные  опоры

Машина  для  корчевки  пней  ЛП-52  была  предназначена  для  заготовки  спелых  сосновых  пней  на  вырубках  с  подростом  или  без  подроста,  очистки  их  от  основной  массы  грунта  и  камней  и  формирования  в  кучи  вдоль  воло­ков,  а  также  для  выполнения  в  межсезонный  период  времени  погрузки  и  разгрузки  осмола  и  круглых  лесоматериалов  (сортиментов).  Особенностью  конструкции  является  грейферный  виброзахват  с  гидравлическими  дом­кратами,  обеспечивающий  ликвидацию  передачи  вертикально  направлен­ных  корчующих  усилий  на  собственно  манипулятор  и  базовый  трактор  машины.Для  обеспечения  устойчивости  в  процессе  корчевки  пней  машина  ЛП-52  имеет  две  пары  поперечных  балок  с  размещенными  на  в  них  гидро­цилиндрами,  с  помощью  которых  выдвигаются  выносные  опоры  (3,13).  На  тракторе  на  месте  демонтированных  погрузочного  щита  и  лебедки  уста­новлен  манипулятор  с  грейферным  виброкорчевателем.  Манипулятор  со­стоит  из  опорной  фермы  с  шестеренно-реечным  механизмом  поворота  (6),  колонны  (5)  и  двухзвенной  рычажно-сочлененной  стрелы  (7).  Для  монтажа  манипулятора  служит  основание,  устанавливаемое  за  кабиной  (2)  на  раму  трактора.  Оно  состоит  из  трубы  в  сборе  с  нижним  листом,  четырех  на­клонных  стоек,  скрепленных  с  трубой  и  листом.  Внутренняя  полость  тру­бы  с  обоих  концов  имеет  расточки,  куда  запрессовываются  втулки,  в  кото­рых  поворачивается  колонна  (5).  К  нижнему  листу  основания  приварены  четыре  цапфы  для  размещения  в  них  двух  гидроцилиндров  механизма  по­ворота  (6).  Механизм  поворота  состоит  из  шестерни,  закрепленной  на  нижнем  конце  колонны  и  двух  гидроцилиндров,  корпуса  которых  прикре­плены  к  основанию  манипулятора.  Внутри  этих  гидроцилиндров  подвижно  установлены  штоки-рейки,  рабочая  поверхность  которых  взаимодействует  с  шестерней  колонны.  По  обе  стороны  штока  рейки  на  её  хвостовиках  ус­тановлены  поршни.  Под  давлением  на  поршни  рабочей  жидкости,  пода­ваемой  в  одну  из  бесштоковых  полостей  гидроцилиндров,  шток-рейки  пе­ремещаются  и  их  зубчатая  поверхность,  взаимодействующая  с  шестерней,  обеспечивает  поворот  колонны  с  манипулятором.

Виброзахват  состоит  из  силовой  рамы  с  гидродомкратами  и  подвес­ки,  грузовой  рамы  (9)  с  челюстями  (8)  и  гидроцилиндрами  (11)  привода  челюстей.  Внутри  грузовой  рамы  виброзахвата  встроен  дебалансный  виб­ратор.  Механические  колебания,  создаваемые  при  включении  вибратора,  передаются  на  челюсти  и  используются  для  интенсификации  внедрения  челюстей  в  грунт  при  захвате  пня  и  для  очистки  выкорчеванного  пня  от  грунта.  Для  повышения  надежности  и  ремонтопригодности  силовая  рама  виброзахвата  выполнена  в  виде  прямой  балки  со  стаканами  на  концах,  в  которых  устанавливаются  гидроцилиндры  домкратов.  Челюсти  комбини­рованного  типа,  в  средней  части  их  расположена  поперечная  балка  кругло­го  сечения,  воспринимающая  момент  от  расклинивания  клыков.  Отличи­тельной  особенностью  виброзахвата  является  также  выполнение  дебалансов  вибратора  непосредственно  на  ступицах  синхронизирующих  шестерен,  что  обеспечивает  компактность  вибратора.

Работа  машины  на  корчевке  пней  производится  следующим  образом.  Двигаясь  по  разработанной  лесосеке,  машина  корчует  с  одной  стоянки  все  пни,  находящиеся  в  зоне  действия  стрелы.  Оператор  наводит  захват  на  пень,  включает  челюсти,  которые  внедряясь  в  грунт,  смыкаются  под  пнем.  Затем  усилием  гидродомкратов  пень  выдергивается  из  грунта.  Если  высота  подъема  пня  с  помощью  гидродомкратов  окажется  недостаточной,  оконча­тельное  извлечение  пня  производится  с  помощью  стрелы  при  обязатель­ном  опускании  в  рабочее  положение  передних  и  задних  опор  машины.

Опыт  эксплуатации  машины  для  корчевки  пней  ЛП-52  в  нижеследующих  предприятиях  лесного  комплекса:  в  Плесецком  химлесхозе  Архимлес,  в  Октябрьском  леспромхозе  объединения  Иркутскхимлес,  в  Плозерском  и  Надвоицком  леспромхозах  объединения  Кареллеспром  показал,  что  данная  машина  не  только  корчует  пни  хвойных  пород  на  осмолозаготовках,  но  и  пни  других  пород  при  очистке  площадей  под  лесопосадки  и  для  строительства  лесных  дорог,  а  также  для  их  погрузки  на  транспортные  средства.  А  в  межсезонный  период  времени  она  с  неменьшим  успехом  ис­пользовалась  для  погрузки  круглых  лесоматериалов  (сортиментов)  как  на  погрузочных  площадках  разрабатываемых  лесосек,  так  и  на  промежуточ­ных  лесных  складах  лесопунктов  этих  предприятий.

Таким  образом,  возможность  применения  машины  для  корчевки  пней  ЛП-52  на  подготовительных  работах  при  строительстве  лесовозных  дорог  даже  с  имеющимся  съемно-навесным  рабочим  оборудованием  (виб­рогрейфером  для  корчевки  пней  и  грейфером  ЛП-10  для  выполнения  по-грузочно-разгрузочных  операций)  является  вполне  реальной.  Вместе  с  этим,  конструкцию  машины  для  корчевки  пней  ЛП-52  можно  усовершен­ствовать,  расширив  сферу  её  применения  на  строительстве  лесовозных  до­рог  точно  также,  как  и  названные  выше  лесодорожные  машины  (дорожно-строительные  агрегаты),  об  особенностях  и  необходимости  усовершенст­вования  конструкции  которых  было  особо  сказано  в  свое  время  [2,  с.  20].

Одним  из  реальных  путей  целесообразности  усовершенствования  конструкции  машины  для  корчевки  пней  ЛП-52  является  оснащение  её  постоянно  навешенным  бульдозерным  и  рыхлительным  рабочим  оборудованием.  Так  как  ба­зовым  шасси  этой  машины  является  трелевочный  трактор  ТТ-4,  специаль­но  предназначенный  для  перемещения  по  разработанным  лесосекам  и  опыт  использования  его  как  базового  шасси  для  агрегатирования  бульдозерного  и  рыхлительного  оборудования  имеется  (дорожно-строительный  агрегат  ЛД-18),  то  навеска  бульдозерного  отвала  неповоротного  типа  и  рыхлительного  оборудования  на  эту  машину  вполне  реальна  (Рисунок  2). 

Рисунок  2.  Машина  ЛП-52  Для  корчевки  пней  (усовершенствованная  конструкция):  1  —  базовый  трактор,  2  —  кабина,  3  —  бульзозерный  отвал,  4  —  ограждение  кабины,  5  —  колонна,  6  —  механизм  поборота,  7  —  стрела,  8  —  челюсть.  9  —  грузовая  рама,  10  —  домкраты,  11  —  гидроцилиндр,  12  —  рукоять,  13  —  рыхлительное  оборудование

Навеску  бульдозерного  отвала  и  рыхлительного  оборудования  таких  же  линейных  и  угловых  па­раметров,  как  и  в  лесодорожной  машине  ЛД-18  можно  произвести,  демонтировав  предварительно  передние  выносные  и  задние  опоры.  При  этом  агрегатированный  вместо  передних  выносных  опор  бульдозерный  отвал,  а  вместо  задних  рыхлительное  оборудование  в  первую  очередь  будут  выполнять  их  функции  при  проведении  машиной,  погрузочно-разгрузочных  операций.  А  машина  ЛП-52  имея  постоянно  навешенное  рабочее  оборудование:  бульдозерный  отвал  неповоротного  типа  и  рыхлитель  будет  ис­пользоваться  для  выполнения  помимо  подготовительных  работ  в  дорож­ном  строительстве  и  на  основных  земляных  работах,  то  есть  при  резании  и  перемещении  грунта  из  резерва  в  насыпь  по  траншейно-полосной  (перпен­дикулярной)  технологической  схеме  (Рисунок  3).

Рисунок  3.  Технологическая  схема  работы  машины  ЛП-52

Благодаря  такому  усовершенствованию  конструкции  машины  для  корчевки  пней  ЛП-52  значительно  расширится  сфера  её  использования  в  условиях  лесного  комплекса,  повысится  комплексная  производительность  и  эффективность  применения  на  строительстве  лесовозных  дорог.

Список  литературы:

1.Демин  К.К.,  Шегельман  И.Р.,  Карасёв  В.П.  Техника  и  технология  механизированной  заготовки  пневого  осмола:  М.:  Лес­ная  промышленность,  1983  —  130  с.

2.Макеев  В.Н.,  Литвиненко  К.А.  Особенности  и  необходимость  усовершенствования  конст­рукции  лесодорожных  машин  /  М.:  ВИНИТИ,  сир.  о  деп.  №  70,  В  2008  —  20  с.

3.Матвеенко  Л.С.,  Миронов  Е.И.,  Железняк  Ф.А.  Строительство  лесовозных  автодорог..  М.:  ВНИ-  ПИЭИлеспром,  Лесоэксплуатация  и  лесосплав,  обзор,  информ.,  вып.  19,  1987  —  57  с.