IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Наиболее перспективной технологией лесосечных работ на данный момент является скандинавская технология с использованием харвестеров и форвардеров. Но эти высокопроизводительные машины рассчитаны на большие объемы лесозаготовок.

На сегодняшний день существует множество мелких лесозаготовительных предприятий, у которых объем заготовок не превышает 40-50 тыс. м³ в год. А использование группы харвестер – форвадер стало целесообразно при объеме лесозаготовок не менее 100 тыс. м³ в год [1].

Поэтому на замену приходят так называемые модульные машины. Принцип их работы заключается в том, что основное оборудование, такое как харвестерная головка, является навесным или прицепным, агрегатируется же оно с базовой машиной, чаще всего в этом качестве выступают колесные или гусеничные экскаваторы.

Преимущества такого подхода при малых объемах производства очевидны: данную машину можно использовать не только для лесозаготовок, тем самым, увеличивая возможность технологического маневра. За счет этого уменьшить экономические риски.

Экскаватор – машина универсальная. Леонардо да Винчи, был первым, кто предложил чертежи экскаватора-драглайна, являющийся прообразом современных конструкций. И сегодня это серийно выпускаемая машина, которая является неотъемлемой частью в любом строительстве. И благодаря возможности использовать широкую номенклатуру рабочего навесного оборудования, обретает все большую популярность.

Превращение экскаватора в лесосечную машину не занимает много времени. На начальном этапе кабину и моторный отсек защищают, устанавливая дополнительное ограждение, предохраняющее оператора и двигатель от падающих стволов, веток, и других мелких предметов, окружающих машину в процессе работы. На следующей ступени машина оснащается контрольно-измерительной аппаратурой, позволяющая регулировать режимы работы экскаватора и харвестерного агрегата, а также дающая все возможные показатели по машине. Кроме того, в кабине меняются и стандартные автостекла на высокопрочные поликорбонатные. Для меньшего давления гусениц на грунт, траки заменяются на более широкие, позволяющие работать, не причиняя сильного вреда верхнему плодородному слою. А в условиях заболотистой местности, обеспечивать лучшую проходимость, и возможность пробираться в места, куда колесная техника доехать просто не может. Заключительным этапом в нашем превращении является замена ковша на харвестерную головку. Экскаватор готов к работе и может заменить полноценно харвестера на делянке.

Надо заметить, что режимы экскаватора-харвестера не такие тяжелые, как при работе в качестве землеройной машины и можно вполне рассчитывать на длительный срок его эксплуатации.

Массовое производство экскаваторов позволяет проще решать вопросы снабжения запчастями и проведением ТО.

Покупка экскаватора, дооснащение его необходимым оборудованием стоит значительно дешевле приобретения харвестера аналогичных параметров. Например, можно приобрести переоборудованный экскаватор XUYNDAI R210 LC-7 с харвестерной головкой «Komatsu Forest 350» японского производства за 243 тыс.€. Или более дешевый вариант: экскаватор TX 210 LC, произведенный в России на Тверском заводе, с харвестерной головкой «Log Max 7000», с максимальным диаметром среза до 750 мм можно приобрести за 203 тыс.€. Харвестер с аналогичными характеристиками компании JOHN DEERE обойдется в 450 тыс.€.

Расчет стоимости дооснащения экскаватора до харвестера приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Стоимость дооснащения

Марка машины	Начальная стоимость	Дооснащение ходовой части	Дополнительная защита машины	Харвестерная головка	Измерительное оборудование
Xyundai R210 LC-7	157 тыс.€.	23 тыс.€.	18 тыс.€.	19 тыс.€. Komatsu Forest 350 Б/У 11 тыс.€.	26 тыс.€. Компании Komatsu
TX 210 LC	131 тыс.€.	23 тыс.€.	18 тыс.€.	12 тыс.€. Log Max 5000 Б/У 7 тыс.€.	19 тыс.€. Компании MOTOMIT

Еще одним аргументом в пользу экскаватора, является проходимость, которая обеспечивается большим дорожным просветом и уменьшенным давлением на грунт. В сложных ситуациях, при проваливании на заболоченных участках, экскаватор может опереться на стрелу, создав зазор для подкладывания бревен. Для предотвращения подобных инцидентов можно выкладывать перед собой лежневку из заготовленных сортиментов, что позволит избежать проваливания экскаватора в грунт. В подобной ситуации харвестер вряд ли сможет воспользоваться таким методом, т.к. стрела харвестера менее мощная, а колесная база не предназначена для езды по бревнам, которые из-за формы колес начнут просто разъезжаться в стороны.

Переезды – неотъемлемая часть при лесозаготовках. Если делянки находятся на значительном расстоянии, то достаточно очевидно, что без помощи тягача и трала не обойтись. Все-таки экскаватор не приспособлен для переездов на десятки км. Переезжать на некоторые расстояния конечно можно, важно следить за температурой в бортовых редукторах, и не допускать перегрева. Средняя скорость передвижения экскаватора составляет 5 км/час. Что конечно уступает харвестеру, т.к. он может развивать скорость до 30 км/час, а на хорошей дороге еще больше. Но переезды на десятки километров ему так же противопоказанны, и это преимущество становится малозначительным.

Нельзя не вспомнить про уникальность экскаватора-харвестера, которая упоминалась выше. Рентабельность экскаватора, в связи с возможностью использовать множественное навесное оборудование, выше рентабельности харвестера. Экскаватор можно зимой использовать на лесозаготовке, а в теплое время привлечь для выполнения лесохозяйственных или земельных работ. А при установке грейфера эта машина становится незаменимой при погрузочных работах, исключая ручной труд, и практически до нуля уменьшает риск получения травм.

Стоит обратить внимание и на выбор харвестерной головки. На сегодняшний день производители данной продукции активно расхваливают свой товар, уверяя потребителей, что именно их продукция будет успешно работать в любых условиях. Но не все харвестерные головки рассчитаны на тяжелые климатические условия северной части России. И неправильный выбор может повлечь за собой дополнительные расходы, простои, что негативно скажется на маленьком предприятии.

Харвестеры на базе экскаваторов оснащаются преимущественно тяжелыми головками, такими как: «Komatsu Forest 350» и «Log Max 7000», которые отличаются высокой степенью прочности, позволяющей им выдерживать повышенные нагрузки. История Komatsu в России началась еще со времен СССР, когда в конце 60-х годов прошлого века в страну стали поступать экскаваторы, лесовозы и другая, наиболее востребованная в то время техника, не имеющая отечественных аналогов. Некоторые машины первых поставок продолжают работать и по сей день. Что конечно говорит о качестве.

Шведская компания Log Max является подразделением, направленным на производство харвестерных головок. Наиболее популярная харвестерная головка в России «Log Max 7000» представляет собой пример высокопроизводительной и надежной многофункциональной головки, сочетающей в себе мощность и простоту конструкции. Стоит отметить, что рама головок изготавливается из 5 различных марок стали, а сварочные процессы производятся с применением последних технологий, что, безусловно, влияет на их ресурс. Так же применяется следящая система, автоматически меняющая усиление протяжки при изменении рабочего давления. Оператор сам может изменить скорость протяжки заданием определенного давления.

Вернемся к экскаватору. Немаловажный вопрос, ликвидность. Реализовать экскаватор, бывший в эксплуатации несколько лет, значительно проще, чем харвестер. Это объясняется более широким списком покупателей, которых интересует, более дешевая и универсальная машина.

Как сравнить производительность? Сравнить экскаватор, переоборудованный в лесную машину, и непосредственно сам харвестер сложно. Для того чтобы сравнить производительность, надо поставить обе машины в абсолютно одинаковые условия и посадить на них абсолютно одинаковых по квалификации операторов. И наблюдать за ними в течение года, чтобы определить время простоя техники и коэффициент технического использования. Только тогда данные будут хоть как-то отображать реальность. У меня подобного опыта нет, но могу привести такой пример. В целом управление экскаватором несколько «грубое». Такие мелочи, как потеря время на остановку, для более аккуратного обхвата ствола и «успокоения» качки головки, могут показаться не существенными. Но секунды потерь при обработке каждого дерева экскаватором, к концу месяца могут складываться не только в минуты, но и в часы. Практически все эксперты в области лесозаготовок соглашаются с тем, что харвестер производительнее экскаватора не менее чем на 20%. Очевидно, что это серьезный аргумент в пользу специализированной машины. В первую очередь это означает, что начальная разница в цене харвестера и модернизированного экскаватора стремительно сокращается ежемесячно. Кстати, сторонники использования в качестве лесных машин экскаватор, вполне правы, утверждая, что, немного доплатив, можно приобрести две модернизированных машины по цене одного харвестера. Таким образом, суммарная производительность двух экскаваторов, безусловно, будет выше производительности харвестера.

Сравнительная характеристика машин приведена в таблице 2.

Таблица 2 – Сравнительная характеристика харвестеров и экскаваторов, переоснащенных в харвестер

Наименование	TX 210 LC	John Deere 1070Е	Xyundai R210 LC-7
1. Масса, кг	22400	15550	21900
2. Производительность, м3/смену	230	300	254
3. Расход топлива, л/час	18	18	15
4. Вместимость бака, л	350	320	400
5. Максимальная скорость, км/ч	5,5	38	5,3
6. Преодолеваемый подъем в градусах	30	35	35
7. Тип двигателя	ЯМЗ 534, 4-х цилиндровый с турбонаддувом	6068 HT с турбонаддувом. Объем 6.8 л.	Дизель, с водяным охлаждением, 4х-тактный.
8. Мощность по (SAE) в кВт при об/мин.	128 при 2000	182 при 1400	150 при 1950

Библиографический список

1. Харвестер или модернизированный экскаватор – что предпочесть? // «Деловой Лес» – № 1 (133), 2012. – с. 39-41.

Код для цитирования: Скопировать