Что такое харвестер?

История создания харвестера

Лесозаготовительный комбайн, а именно так изначально называлась валочная машина, в качестве рабочего образца в СССР был создан в 1984 году. Специалистами Карельского НИИ Леспрома были разработаны машины для валки деревьев и одновременно их раскряжевки. Прогресс заключался в том, что основную работу по валке деревьев выполнял агрегат, оснащенный манипулятором с захватом, на котором устанавливались пилы. Но это была первая машина лесозаготовительного комплекса. Производительность работы комплекса существенно повышалась за счет второй машины комплекса – комбайна для раскряжевки. Этот лесоповалочный комплекс обрабатывал древесину в два этапа – валочная машина осуществляла валку леса, а вторая машина осуществляла раскряжевку и резку деревьев по размеру. При этом лесозаготовка таким комплексом имела еще одни элемент – доставку заготовленного материала, обычно осуществляемого трелевочным трактором.

Новым этапом развития техники стало изобретение харвестерной головки, позволивший объединить две машины в один агрегат – харвестер, или лесозаготовительный комбайн. Новация заключалась в том, что действие по валке дерева и его начальной обработке совмещалось в одном устройстве – пильной головке.

С внедрением компьютерных технологий управление харвестером стало легче, оператор харвестера получил возможность контролировать все процессы. Начиная от определения объема заготовленной древесины и заканчивая определением геолокации выработки.

С момента появления прототипа принцип работы харвестера не изменился, но стал существенно отличаться благодаря новым функциям. Основное действие теперь сконцентрировано в одном агрегате – головке с несколькими пилами. Поперечная пила применяется для валки деревьев и резки согласно сортаменту, другие пилы используются для удаления веток и сучьев. Гусеничный харвестер со временем был заменен машиной, на более универсальной, колесной платформой.

Что такое современный харвестер было представлено в 1996 году John Deere – именно он выпустил машину, которую можно назвать первым современным харвестером.

Развитие этого вида техники привело к появлению нескольких видов таких машин. Мини версию можно увидеть не только в лесу, в Москве тоже нашлось применение этому виду техники. Эти машины незаменимы в лесной и парковой зонах столицы. Что касается транспортировки, то на замену тяжелому гусеничному трактору пришла концепция форвардера – колесного трактора с манипулятором и кузовом для перевозки древесины.

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.

оператор харвестера
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.

союз операторов харвестера
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.

Какими функциями обладают

Харвестеры «Джон Дир» аккумулируют в себе последние технические достижения с традиционным качеством и повышенным стремлением к автоматизации всех осуществляемых процессов.

Технологи компании особое внимание уделяют внедрению инноваций, что позволяет оборудованию этого производителя идти в ногу со временем.

Применяемые для валки, раскряжевки, удаления сучьев, сортимента стволов для дальнейшей транспортировки харвестеры упомянутой марки отличаются повышенной маневренностью, проходимостью, высокой эффективностью при сведенных к минимуму топливных затратах.

Эти машины находят применение как на лесных делянках, так и при строительстве дорог, прекрасно реализуя себя на мягких грунтах, болотистых почвах и на ровном асфальтовом покрытии.

Производителем выпускаются харвестеры, предназначенные для выполнения следующих действий:

  • прореживание и заготовка небольших сучьев;
  • сплошная рубка тонкоствольных и более крупных деревьев;
  • валка леса экстремальной сложности.

Наиболее востребованной является техника, ориентированная на выполнение процессов, указанных в последних двух пунктах.

Преимущества харвестеров

По сравнению с обычной лесозаготовительной техникой харвестеры обладают следующими базовыми преимуществами:

  • высокой производительностью. В зависимости от модели, она может составлять 150–300 м3 леса за смену. В сочетании с форвардером харвестер способен обеспечить заготовку более 60 000 м3 материалов в год;
  • качеством лесозаготовки. Харвестеры обеспечивают качественную раскряжевку хлыстов, позволяют точно соблюдать длину и диаметр сортиментов, что повышает эффективность заготовки леса и снижает объем дополнительных обрабатывающих манипуляций;
  • точным учетом заготовленных материалов. При этом полностью исключается человеческий фактор, что позволяет предотвратить случайные или намеренные ошибки. Точный расчет обеспечивает возможность эффективного планирования сортаментов по диаметрам, предварительного определения получаемых объемов;
  • автоматизацией лесозаготовительных процессов. Это позволяет вести учет простоев и рабочего времени, затрат топлива, определять производительность по местности и времени, предоставляет другие полезные возможности для аналитики;
  • снижением количества отходов. Обеспечивает возможность получения максимальной отдачи от процесса лесозаготовки;
  • возможностью проведения работ на труднодоступных участках и/или в ночное время суток. Это еще больше повышает производительность и эффективность лесозаготовки;
  • повышением безопасности лесозаготовительных работ. При использовании харвестеров отсутствует риск травмирования вальщика бензопилой или упавшим деревом;
  • улучшением условий труда. Оператор работает в комфортабельной удобной кабине с вентиляцией и обогревом/охлаждением, без насекомых и с минимальным количеством пыли. Таким образом, снижается риск профессиональных заболеваний у вальщиков;
  • низкой себестоимостью. Она достигается за счет повышения производительности процесса лесозаготовки, снижения количества персонала при сохранении или даже увеличении объемов производства деревоматериалов.
READ  Как выбрать токарный станок по дереву

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.

Принцип работы

Харвестеры, несмотря на многозадачность, отличаются простотой функционирования. Их рабочий цикл можно разделить на следующие основные этапы:

  • оператор подгоняет харвестер как можно ближе к деревьям, а затем посредством стрелы-манипулятора подводит головку техники вплотную к стволу;
  • осуществляется захват дерева сучкорезными ножами и вальцами харвестера, при этом датчики определяют толщину ствола;
  • по команде оператора осуществляется срез дерева. Для этого понадобится 1–2 пропила (в зависимости от толщины ствола);
  • рабочий блок харвестера автоматически отсоединяется от дерева и поворачивается, что предотвращает его повреждение при падении спиленного ствола;
  • срубленное дерево продвигается вальцами вперед, при этом срезаются сучки и ветки со ствола;
  • датчики харвестера подают сигнал, когда заканчивается необходимая толщина дерева. На этом участке ствол обрезается;
  • подготовленные материалы складываются все сразу либо по пачкам (партиями), после чего осуществляется их погрузка на спецтехнику и транспортировка на технологический участок.

Работу комбайна контролирует оператор из кабины. Используя специальную систему управления, он перемещает харвестер по участку, устанавливает оптимальную скорость хода манипулятора и темп выполнения операций.

Работа харвестера
Что такое харвестер?
Внешний вид харвестера
Работа харвестера
Харвестерная головка

Особенности

Современные модели форвардера оснащены мощными галогеновыми фарами, которые дают возможность полноценно работать даже в темное время суток. Высокий уровень производительности достигается в паре харвестер и форвардер одновременно в ходе заготовки, если учесть, что в зимний период сортименты необходимо вывозить немедленно после заготовки. Если древесина будет долгое время оставаться на участке, то ее может занести снегом. С приходом лета возрастает риск заражения материалов различными вредителями, поэтому хранить древесину на участке можно не более двух дней.

Большая часть форвардеров оснащена шести- или восьмиколесным шасси с гидростатическо-механической трансмиссией. За счет этого машина с легкостью преодолевать любые неровности рельефа. Управление форвардером осуществляется из кабины. Рычаги управления погрузочным манипулятором находятся на подлокотниках сиденья. Кабина не имеет функции отдельного поворота, однако форвардер оснащен сиденьем, которое можно поворачивать в нужную сторону. Вследствие этого возможна погрузка с полного круга.

Управление харвестером

Кабина оператора располагается на раме и по внешнему виду похожа на тракторную. Из нее открывается хороший обзор, что повышает безопасность выполнения работ. Управление харвестером осуществляется посредством программируемых контроллеров. Каждый из них отвечает за определенный модуль техники: раму, двигатель, кабину, головку, манипулятор, автоматическую коробку скоростей. Контроллеры управляются с помощью джойстиков, для отслеживания процесса работы в кабине имеется монитор.

Оператор закладывает основные параметры в компьютер харвестера перед началом работы. В частности, туда нужно ввести данные о породе древесины, необходимых диаметрах сортамента и др. (в сумме несколько сотен параметров). Исходя из введенной информации, компьютер харвестера автоматически определяет длину элементов, но окончательное решение остается за оператором. После программирования машины оператор посредством джойстиков подгоняет головку к стволу, включает режим пиления, затем – обработки и распиловки древесины.

Несмотря на кажущуюся простоту манипуляций джойстиками, для эффективной и быстрой работы необходима высокая координация движений. Поэтому харвестерами могут управлять только специалисты, которые прошли обучение на соответствующих курсах.

союз операторов харвестера
Центр управления харвестера
оператор харвестера
Популярная модель харвестера
работа харвестера

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.

Виды лесозаготовительных комбайнов

Классификация комбайнов сегодня делается в основном по назначению машины и возможностей его использования. На основании описания и устройства машин можно выделить следующие типы харвестеров:

  • легкий тип машин – предназначен для работы в лесопарковой зоне городов, основное назначение – резка сучьев и деревьев диаметром от 50 до 400 мм
  • средние машины – универсальный тип машин для валки деревьев диаметром 500 мм.
  • тяжелый лесозаготовительный комбайн – выполняет основную работу по валке промышленным способом на участках сплошных вырубок;
  • сверхтяжелые харвестеры – используются в качестве основной рабочей техники в реликтовых лесах, где нужен захват стволов в 1 метр и более.

Технические характеристики

Представить, что такое харвестер, можно изучив технические характеристики John Deere 1270D.

Технические характеристики John Deere 1270D

двигательДизельный, 6 цилиндровый, объемом 9 литров
Мощность двигателя160 кВт
Максимальный крутящий момент1100 Нм
Общая масса17,4 т
Объем топливного бака480,7 л
Объем гидравлической системы290 л
Напряжение24 в
Максимальная скорость24,9 км/ч
Дорожный просвет624 мм
Максимальная дальность вылета стрелы9,3 метра
Максимальный наклон машины вперед11°
Боковой наклон15°
Высота3,7 м
Ширина2,7 м
Колесная база4,0 м
Длина шины поперечной пилы750 мм
Шаг цепи10 мм
Максимальный диаметр реза ствола дерева56 см
Усилие протяжки ствола дерева через головку22-27 кН
Скорость протяжкиМакс 4,7 м/с
Количество сучкорезных ножей головки4
Диаметр полного охвата ствола в зоне обрезки сучьев48 см
Погрешность измерительного колеса0,1 мм
READ  Для чего нужен штангенциркуль?

Типы харвестеров

Сегодня все харвестеры имеют практически одинаковую конструкцию и набор рабочих узлов. Однако, они имеют разный внешний вид и определенные параметры. Существует такая классификация по весу и сечению срезаемого дерева:

  • легкий – малогабаритный харвестер. Такими машинами пользуются для рубки с целью прореживания лесопарковых зон. Легкий харвестер может свалить дерево диаметром от 5 до 40 см
  • средний – универсальный харвестер. Его используют для более широкого спектра лесохозяйственных работ. Он может валить деревья до 50 см в диаметре
  • тяжелый – производительный харвестер. Такая машина предназначена для крупномасштабных лесозаготовительных работ. Она с легкостью справится со спилом дерева до 60 см в диаметре
  • сверхтяжелый – мощный и высокоэффективный агрегат. Только такая машина может спиливать стволы, диаметр которых превышает 1 метр.

По типу ходовой все харвестеры делятся на:

  • колесные. Они отличаются мощной базой с колесной формулой 4 х 4, 6 х 6 или 8 х 8. В дополнение к этому идет полный привод и особые внедорожные покрышки
  • гусеничные. У таких машин ходовые колеса и гусеничные цепи имеют механизмы натяжения, которые часто установлены в паре с цепями противоскольжения.

По типу харвестерной головки выделяют:

  • комбинированные машины. Они оборудованы шарнирно-сочлененной стрелой и удобной телескопической рукоятью (самая распространенная разновидность)
  • параллельные харвестеры отличаются подъемной стрелой, созданной в виде параллелограмма и дополненной телескопической рукоятью.

Зачем нужны системы измерения и управления

Системы измерения/управления для харвестера/форвардера
Посмотреть в PDF-версии журнала.Системы измерения/управления для харвестера/форвардера
Посмотреть в PDF-версии журнала. Системы измерения/управления для харвестера/форвардера

Производственный процесс лесозаготовки состоит из трех основных операций: лесосечных работ, транспортировки леса и складирования заготовленного сырья на лесопромышленном складе (предприятии). И на каждом из этих этапов компании-лесозаготовителю необходимо четко знать, сколько древесины заготовлено, перевезено и помещено на склад. Эти сведения необходимы не только для того, чтобы точно рассчитать, какую прибыль может получить компания, но и для долгосрочного планирования заготовок.

В современных деловых отношениях договор выше стандартов. Это значит, что параметры лесоматериалов при отгрузке должны в первую очередь соответствовать условиям заключенного договора и лишь потом (при необходимости) – нормативным документам. Поэтому стандартизированные методы подсчета круглых лесоматериалов, которые применялись некоторое время назад, сейчас уже неактуальны – большая погрешность (как в плюс, так и в минус) в определении объемов недопустима.

Именно желание прогнозировать расходы и прибыль и необходимость получать точную информацию о количестве заготовленного леса подвигли разработчиков лесозаготовительной техники (ЛЗТ) на создание системы измерения, которая могла бы самостоятельно вести учет срубленного леса.

Ни одна из ведущих компаний – производителей лесозаготовительных машин не претендует на титул первооткрывателя в области создания систем измерения и управления, кроме того, все они придерживаются единого формата данных, которые определяются с помощью систем измерения и управления, – эти факты говорят о том, что разработки систем измерения и управления велись повсеместно. Поиск первоисточников систем измерения и управления затрудняется также тем, что все ведущие мировые производители лесной техники используют наработки либо поглощенных ими компаний, либо сторонних конструкторов.

Если системы управления облегчают жизнь в первую очередь операторам техники, то системы измерения помогают ее владельцам или менеджерам, ответственным за рациональное использование ресурсов. В большей степени продвинутые системы измерения и управления со всеми предустановленными модулями (навигационными картами, финансовыми пакетами и проч.) нужны при эксплуатации большого парка лесозаготовительной техники. Использование систем измерения и управления обусловлено необходимостью управлять множеством машин одновременно, что требует серьезного анализа и прогнозирования расходов и доходов, а также корректировки этих показателей. Чем больше парк, тем больше риски. Однако находятся и индивидуальные предприниматели, которые оборудуют свою единственную машину всеми возможными дополнительными опциями. И в таком подходе тоже есть здравый смысл. Пример – опционально установленная система управления манипулятором Intelligent Boom Control от компании John Deere. Такая система позволяет автоматически совмещать движения стрелы, рукояти и телескопа. Применение системы на среднетоннажном (номинальной грузоподъемностью 12-13 т) форвардере позволяет сэкономить на одной погрузке примерно полторы минуты, что обеспечит одну дополнительную ходку форвардера каждый рабочий день (конечно, многое зависит и от расстояния от делянки до верхнего склада). Нетрудно подсчитать, что таким образом при перевозке пиловочника, отпускная рыночная цена одного кубометра которого, например, 2000 руб., предприятие может дополнительно получить 50 тыс. руб. прибыли в день, что позволит окупить систему стоимостью примерно 1,5 млн руб. уже за месяц работы. А годовой эффект от использования системы может составить до 15 млн руб.

Снизить издержки лесозаготовительных работ поможет также, например, диагностика машины. Удаленная диагностика дает возможность выявить неисправности машины или отдельных ее узлов, заранее подготовиться к возможному ремонту и заказать запчасти у дилера. Диагностика также может выявить непродуктивное использование машины оператором, в частности, нерациональное использование мощности машины на некоторых операциях.

Кроме того, диагностика машины с использованием систем измерения и управления существенно облегчает поиск неисправностей техники. Система может выявить неработающий узел и в некоторых случаях даже указать причину случившегося. Учитывая суммы, которые теряют лесозаготовители во время простоев техники, подобные возможности систем измерения и управления могут стать существенным подспорьем для оперативного устранения неисправностей.

Суммарный эффект использования многофункциональных систем измерения и управления лесозаготовительных машин сложно переоценить – это и повышение производительности, и контроль всего парка техники (вместе с операторами), а главное, возможность прогнозировать расходы и прибыль предприятия.

Первые системы измерения

Пример расположения контроллеров харвестера John Deere
Пример расположения контроллеров харвестера
John Deere:
1 – монитор бортового компьютера;
2 – контроллеры консоли;
3 – контроллер кабины (CAB);
4 – блок управления двигателем (ECU);
5 – контроллер трансмиссии (TRC);
6 – контроллер Tier4 (T4C);
7 – контроллер клапана хода (ВМС);
8 – контроллер рамы (FRC);
9 – контроллер манипулятора (BOC);
10 – контроллер харвестерной головки (HHC).

Финская компания Ponsse начала разработку систем измерения «руками» соотечественников – фирмы Epec Oy, которая в 1987 году выпустила систему измерения для харвестеров Harvemeter 4000. У этого «большого калькулятора» с монохромным дисплеем и двумя окошками (в одном отображалась длина срезаемого ствола, а во втором – диаметр) не было памяти. По времени появление Harvemeter 4000 совпало с выпуском первых харвестеров и харвестерных головок Ponsse. Компания Epec специализируется на разработке и производстве систем управления и механизмов, работающих в сложных условиях: горного оборудования, дорожно-строительной техники и т. д. Однако и сегодня Epec, 100% акций которой с 2004 года принадлежат Ponsse, выпускает измерительные системы для харвестеров.

Последняя (на текущий момент) версия систем измерения и управления от Epec – 4W Herman, как и любая современная система измерения и управления для лесной техники, состоит из органов управления, дисплея для отображения информации и внутрисистемных датчиков и процессоров, связывающих посредством CAN-шины поток данных между всеми элементами систем измерения и управления. В ходе заготовки леса система получает данные о диаметре, длине сортиментов и прочем от датчиков, установленных на харвестерной головке, об уровне давления в системе гидравлики и другую информацию – от датчиков, установленных в моторном отсеке и в других жизненно важных узлах и элементах лесной машины, и передает их на дисплей монитора. Системам измерения и управления, приведенная в качестве примера, и подобные ей обеспечиваются штатно необходимым ПО.

READ  Что такое струбцина?

Вторая компания, входящая в «большую тройку» производителей лесной техники, – американская John Deere – использует системы, созданные специалистами канадской компании Timbrerjack, которую John Deere купила в 2000 году. Интересно, что Timbrerjack на начальном этапе развития использовала системы, разработанные упомянутой выше Epec.

Учитывая, что все современные лесозаготовительные машины снабжаются предустановленными системами измерения и управления, покупка подобной системы, как правило, актуальна для тех, кто решил переоборудовать, например, экскаватор в харвестер.

Третий производственный гигант в области лесозаготовительной техники – компания Komatsu, так же, как и Ponsse и John Deere, вначале использовала опыт стороннего производителя лесозаготовительной техники и по совместительству разработчика систем измерения и управления: компании Valmet.

Valmet выпустила первую простейшую компьютеризированную систему обмера древесины (которая могла лишь определять диаметр и длину ствола) в 1973 году. А созданная в 1976 году версия систем измерения и управления не только могла измерять параметры дерева, но и содержала в своей памяти данные о восьми вариантах длины сортиментов. Оператор мог выбрать предустановленные варианты нарезки ствола с определенными размерами – остальное машина делала сама.

В 1978 году появилась система MD1 – прообраз современных систем измерения и управления для техники Komatsu. В 2004 году Komatsu приобрела компанию Valmet и начала производить и лесную технику, и систем измерения и управления для нее самостоятельно.

В том же 2004 году специалисты финской компании Logset приступили к разработке собственной системы измерения и управления под названием TOC (Total Operational Control), к слову, единственной работающей на операционной системе Linux (в основном производители используют систему Windows). До того момента Logset использовала систему измерения и управления, созданные сторонними компаниями.

Семь раз отмерь

В системах измерения и управления разных производителей используются разные способы измерения ствола, обеспечивающие разную точность. В общем случае диаметр ствола дерева рассчитывается исходя из расстояния между захватывающими вальцами харвестерной головки, а длина сортимента – исходя из диаметра протяжного вальца. Однако некоторые компании, стремясь повысить точность измерений, используют системы, позволяющие определять сбежистость ствола, а диаметр ствола системы измерения и управления измеряют через каждые несколько сантиметров. Точность измерения очень сильно зависит от правильной настройки оборудования и его регулярной калибровки. Поэтому все производители систем измерения и управления настоятельно рекомендуют выполнять систематическую проверку и калибровку систем измерения перед каждой сменой и при переходе с одной делянки на другую.

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.

Источники:

  • https://lesoteka.com/instrument-i-oborudovanie/harvester
  • https://FB.ru/article/362056/chto-eto-takoe—harvester-dlya-lesozagotovki
  • https://tvoya-doroga.ru/spetstehnika/harvestery-dzhon-dir-modelnyj-ryad-tehnicheskie-harakteristiki-tseny
  • https://PrideSaratov.ru/selhoztehnika/harvester-dlya-rubok-uhoda.html
  • https://tpscom.ru/oblast-primeneniya-harvesterov
  • https://gp-prsmah.ru/brend/valochnaya-mashina-harvester.html
  • https://tkazimut.com/printsip-raboty-harvestera/
  • http://wood-prom.ru/clauses/transport/kharvester
  • https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=4162
  • https://dosaaf-nt.ru/selhoztehnika/harvester-dlya-rubok-uhoda.html
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Drevesina.net - пиломатериалы от А до Я
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять