Анализ состояния и развития лесовозного автотранспорта

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В последние 10-15 лет в структуре автомобильного лесовозного транспорта происходят значительные перемены: меняется структура заготовляемых и вывозимых лесоматериалов; увеличивается использование для лесовывозки дорог общего назначения; возрастает мощность двигателя и грузоподъемность лесовозных автомобилей при недостаточном разнообразии прицепного состава; совершенствуются конструкции лесопогрузочных механизмов.

Технология лесозаготовок и вывозки лесоматериалов развивается по двум основным направлениям: заготовка и вывозка сортиментов; заготовка и вывозка хлыстов. Вывозка сортиментов является основной в хорошо освоенных районах с густой сетью дорог общего пользования при непосредственных связях с потребителем. В малоосвоенных районах, где предприятия, ведущие лесозаготовки, разрабатывают крупные лесные массивы, строят свои лесовозные дороги и доставляют лесоматериалы к пунктам централизованной обработки, применяется вывозка хлыстов [1].

В настоящее время в России более 70 % древесины заготавливается и вывозится с лесосек в виде хлыстов [2].

Согласно исследованиям ОАО «ЦНИИМЭ» [2], производство сортиментов на лесопромышленных складах при хлыстовой вывозке по всем технико-экономическим показателям эффективнее их выработки на лесосеке. Удельная капиталоемкость хлыстовой технологии почти в два раза ниже, чем сортиментной при машинном способе производства сортиментов на лесосеке, а удельные эксплуатационные затраты меньше в 2-3 раза. Трудоемкость работ в том и другом случаях примерно одинаковая, однако при сортиментной технологии большая часть рабочих занята на операциях в лесу, в то время как при хлыстовой технологии имеет место обратная картина. Благодаря этому существенно сокращаются материальные затраты на перевозку рабочих и связанные с переездами на лесосеку и обратно потери времени. Однако при вывозке длинномерных хлыстов на лесосеке оставляется до 30 %, а в ряде случаев, и более древесины в виде сучьев, ветвей, обрезанных, поломанных и тонкомерных стволов [3].

С переходом лесозаготовительной промышленности на хлыстовую технологию на лесовывозке утвердился практически единственный тип автопоезда - автомобиль и прицеп-роспуск [1]. Такая схема лесовозного автопоезда является универсальной и позволяет перевозить любые длинномерные грузы. Но на вывозке хлыстов при традиционном их размещении на автопоезде она часто затрудняет полное использование грузоподъемности роспуска из-за недопустимости больших свесов вершин.

Полнее использовать лесосечный фонд позволяет технология лесозаготовок с вывозкой сортиментов. Она имеет преимущества перед заготовкой хлыстов на малых и разрозненных лесосеках, на предприятиях малого грузооборота, при рубках промежуточного пользования, выборочных рубках, при заготовке ограниченного количества сортиментов, а также при поставке рассортированной лесопродукции непосредственно с лесосек потребителям при разветвленной дорожной сети [2].

Учитывая это, ОАО «ЦНИИМЭ» совместно с заводами лесного машиностроения активно занимается разработкой машин для заготовки и вывозки сортиментов [4]. Предлагаются новые конструкции автопоездов - сортиментовозов, оборудованные навесными гидравлическими манипуляторами для их загрузки лесоматериалами. Однако при этом остается недостаточно изученным вопрос влияния навесного погрузочного механизма на величину допустимой полезной нагрузки транспортной единицы, размещение груза на ней и на ее осевые нагрузки. Подтверждением этому служат последние разработки самозагружающихся автопоездов [5], формирование которых выполнено с нарушением норм осевых нагрузок из-за нерационального размещения навесного гидроманипулятора.

Все лесотранспортные средства по способу загрузки лесоматериалами можно разделить на две большие группы:

– автопоезда, загружаемые отдельным погрузочным механизмом, чаще всего самоходным;

– самозагружающиеся с погрузочным механизмом, расположенным на самом автопоезде.

В качестве тягачей применяются различные автомобили, которые в зависимости от их технологического оборудования подразделяются на автомобили общего назначения, бортовые автомобили-тягачи и седельные автомобили-тягачи.

На выбор автомобиля при формировании рационального лесовозного автопоезда для вывозки различных лесоматериалов оказывают влияние следующие основные характеристики: грузоподъемность и полезная длина платформы; количество осей и колесная формула; мощность двигателя и касательная сила тяги; вид топлива и его нормативный расход на 100 км пробега и на 100 т-км грузовой работы.

Для вывозки лесоматериалов из лесосек чаще всего используют автопоезда на базе автомобилей большой грузоподъемности. В равнинной местности на дорогах с твердым покрытием применяют преимущественно неполноприводные двухосные и трехосные автомобили, а в холмистой и гористой местности с трудными дорожными условиями используют, как правило, полноприводные двухосные и трехосные автомобили.

К началу 2000-х годов в лесозаготовительной отрасли сложилась следующая структура лесовозного автопарка: автомобили МАЗ - 47,7 %, КрАЗ - 28,7 %, ЗИЛ - 5,6 %, Урал - 4,9 % и прочие - 13,1 % [6]. Отсюда следует, что на лесозаготовительных предприятиях преимущественно работали автомобили МАЗ-509А, MAЗ-5434, KpAЗ-255Л, KpАЗ-6437. В последние годы значительно увеличилось количество отечественных автомобилей Камского и Уральского автозаводов: полноприводных Урал-4320, Урал-5557, КамАЗ-43118, КамАЗ-53228; неполноприводных КамАЗ-53229, КамАЗ-53215, КамАЗ-54115 и других.

Важным направлением развития прицепного состава для вывозки хлыстов явилась разработка полуприцепов и формирование трехзвенных автопоездов в составе: автомобиль, полуприцеп и роспуск. Разработкой конструкций лесовозных полуприцепов к различным автомобилям и их производственной проверкой занимались ЦНИИМЭ, ГИПРОЛЕСТРАНС, СевНИИП, Томсклеспром и другие. Отдельные конструкции полуприцепов были рекомендованы к серийному производству, но их выпуск организован не был.

Для вывозки длинномерных лесоматериалов используются три вида автопоездов: автомобиль и роспуск; автомобиль, полуприцеп и роспуск; автомобиль и три роспуска.

Для вывозки деревьев в ЛатНИИЛХе создан и испытан прицеп - роспуск [7], позволяющий снизить трудоемкость подготовки лесоматериала по габариту на 60-90 % и защитить крону от загрязнения. Автопоезд состоит из автомобиля КамАЗ-5320 и переоборудованного роспуска TMЗ-803. К конику роспуска прикреплена рама, на которой расположены днище и боковые ограждения, обшитые стальным листом. Дополнительное оборудование увеличивает его массу на 1,2 т. Рейсовая нагрузка с переоборудованным роспуском не изменяется, а нагрузка на автомобиль снижается на 26 % за счет уменьшения на 2 м расстояния между кониками. Максимальная длина перевозимых деревьев остается неизменной и составляет 16,5 м.

Для вывозки сортиментов используются различные транспортные средства: одиночные автомобили; автопоезда, состоящие из автомобиля и прицепа-роспуска, прицепа или полуприцепа; автопоезда с несколькими прицепными единицами. Из прицепных автопоездов хорошими эксплуатационными качествами обладает сортиментовоз, состоящий из длиннобазного автомобиля КамАЗ-53212, двухосного прицепа CЗAП-8352 или ГКБ-8352 и гидравлического манипулятора, расположенного в задней части автомобиля [8]. Грузоподъемность автопоезда составляет 185 кН. Габариты грузовой платформы автомобиля и прицепа позволяют перевозить сортименты длиной до 6,0 м.

В настоящее время в нашей стране вывозка и перевозка сортиментов производится, как правило, двухзвенными автопоездами, тогда как в США, Канаде и в европейских странах довольно широко используются трехзвенные прицепные и седельно-прицепные автопоезда.

По способу самозагрузки все лесовозные автопоезда можно разделить на три группы: с боковой погрузкой с помощью канатно-блочной системы, контейнерные и с навесными гидроманипуляторами.

Автопоезда, оборудованные навесными гидроманипуляторами, имеют значительные преимущества. Здесь практически отсутствуют трудоемкие ручные работы, но требуется точная установка автопоезда, как при затаскивании контейнера.

Широкое применение на вывозке сортиментов получили самозагружающиеся автопоезда, состоящие из автомобиля и одного прицепа-роспуска. Манипулятор на них устанавливают на шасси автомобиля за кабиной. При этом на автопоезде размещается лишь одна пачка сортиментов. Полученные данные свидетельствуют о нерациональном использовании автомобилей в составе автопоездов с одним прицепом-роспуском на вывозке сортиментов. Автомобили Урал-4320 и Урал-43202, оборудованные навесными гидроманипуляторами, имеют низкую грузоподъемность коника, но работают со значительной перегрузкой. При этом нагрузка на коник прицепа-роспуска меньше его грузоподъемности. Сила тяги автомобиля используется неэффективно.

ОАО «ЦНИИМЭ» совместно с дочерним предприятием ЗАО «Транслес» и машиностроительными заводами (ООО «Велмаш-С», ОАО «Майкопский машзавод» и др.) создали, завершили испытания и рекомендуют для перевозки сортиментов и других лесоматериалов целый ряд самозагружающихся автомобилей и автопоездов [9]. ОАО «КомиНИИпроект» разработало управляемый полуприцеп - сортиментовоз ТМ-58 для перевозки лесоматериалов длиной 4 - 6 м, базовый автомобиль - МАЗ-509А, грузоподъемность автопоезда составляла 160 кН.

Весьма важным моментом при формировании самозагружающегося автопоезда является выбор навесного погрузочного оборудования и его размещение на транспортном средстве.

В настоящее время известно большое количество различных по конструкции и типоразмерам навесных манипуляторов. Разработкой и изготовлением манипуляторов занимаются многочисленные фирмы и заводы, как в нашей стране, так и за рубежом. Анализ источников [10] и рекламной информации показывает, что на лесотранспортных работах из отечественных манипуляторов наиболее распространены установки Великолукского, Майкопского, Соломбальского машиностроительных заводов и Софринского экспериментально-механического завода. Из зарубежных широко известны манипуляторы финских, шведских, германских, австрийских, итальянских, канадских и американских фирм-производителей.

Навесной манипулятор состоит, как правило, из следующих основных частей: рамы, колонны, стрелы, выносных опор, системы гидропривода и управления, сменных грузозахватных приспособлений.

Грузозахватное устройство манипулятора может быть грейферным или клещевым. Для ориентации захвата при выполнении технологической операции применяются специальные поворотные устройства, вращающие захваты вокруг их продольной оси и называемые ротаторами. Обычно они представляют собой моментные гидравлические цилиндры или высокомоментные гидродвигатели.

Грузоподъемность манипулятора должна соответствовать весу лесоматериалов. При их погрузке за один прием в полностью подвешенном состоянии грузоподъемность не может быть меньше веса сортимента или хлыста (полухлыста). При погрузке длинномерных лесоматериалов в несколько приемов это условие может и не выполняться.

Управление манипулятором производится, как правило, с пульта, находящегося на поворотной колонне. Привод крановых устройств - гидравлический с отбором мощности от двигателя базового автомобиля.

Гидроманипулятор для самозагрузки автопоезда лесоматериалами может размещаться в различных местах автомобиля и прицепного состава. При этом стрела может иметь Z-образную схему складывания в поперечной плоскости в пределах габарита и L-образную схему складывания и размещения ее в продольном направлении на пачке лесоматериалов или над кабиной автомобиля.

Размещение гидроманипулятора на лесовозном автопоезде зависит от его состава, длины перевозимых лесоматериалов и технологии выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

При выборе гидроманипулятора для лесовозных сортиментных автопоездов следует исходить из условий обеспечения необходимого вылета стрелы при достаточной грузоподъемности, возможно меньшей его конструктивной массы и стоимости. В сложившихся современных экономических условиях стоимость отечественных манипуляторов для погрузки лесоматериалов составляет 15-25 тыс. долларов США, что в 1,4-2,0 раза меньше стоимости зарубежных. При этом в эксплуатационном отношении многие из них не уступают лучшим зарубежным образцам, несколько проигрывая в надежности и массе.

В настоящее время существующий рынок лесотранспортных услуг направлен на уменьшение себестоимости вывозки лесоматериалов и на независимость от погрузочно-разгрузочных средств. Исходя из этого, основным направлением развития в лесовозном автотранспорте является использование крупнотоннажных автомобилей-сортиментовозов, оснащенных навесными гидроманипуляторами.

Литература

грузоподъемность транспортный лесовозный автопоезд

1. Шегельман, И.Р. Вывозка леса автопоездами. Техника. Технология. Организация. / И.Р. Шегельман, В.И. Скрыпник, А.В. Кузнецов, А.В. Пладов. СПб.: ПРОФИКС, 2008. 304 с.

2. Аликин, Г.П. Технология и техника лесозаготовок в XXI веке / Г.П. Аликин, Г.А. Рахманин // Лесн. пром-сть. 2001. №3. С. 2-4

3. Лесосечные отходы и современный лесозаготовительный процесс / B.C. Суханов, Л.А. Потапова, З.П. Рюмина и др. // Вопросы механизации лесосечных работ: Сб. науч. тр. / ЦНИИМЭ. Химки, 1979. С. 103-106

4. Большаков, Б.М. ЦНИИМЭ и научно-технический прогресс лесозаготовительной промышленности / Б.М. Большаков. Химки: ЦНИИМЭ, 1998. 63 с.

5. Коммерческие автомобили. М.: Изд-во Третий Рим, 2012. 201 с.

6. Лимпан, Д.Н. Пути развития сухопутного транспорта леса: Обзор информ. / Д.Н. Лимпан; ВНИПИЭИлеспром. М., 1985. 44 с.

7. Димант, В.Э. Выбор транспортных средств при использовании всей биомассы дерева / В.Э. Димант // Проблемы комплексного использования древесного сырья: тез. докл. Всесоюз. конф. Рига, 1985. С. 266-267

8. Машины и оборудование лесозаготовок: справочник / Миронов Е.И., Рохленко Д.Б., Беловзеров Л.Н. и др. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 440 с.

9. Большаков, Б.М. Машинизация лесозаготовок в рыночных условиях / Б.М. Большаков // Лесн. пром-сть. 1995. №3. С. 2-4

10. Алябьев, В.И. Погрузчики и штабелеры для круглых лесоматериалов: обзор зарубежных конструкций / В.И. Алябьев, М.И. Горшкович. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1996. 32 с.

Размещено на Allbest.ru