stringtranslate.com

Валочно-пакетирующая машина

Валочно-пакетирующая машина — это тип харвестера , используемого при лесозаготовках . Это моторизованное транспортное средство с насадкой, которая может быстро собирать и срезать дерево перед его валкой.

Валочник — традиционное название для того, кто рубит деревья, [1] а пакетирование — это трелевка и сборка двух или более деревьев. [2] Валочно-пакетирующая машина выполняет обе эти функции по сбору урожая и состоит из стандартной тяжелой базы оборудования с устройством для захвата деревьев, оснащенным цепной пилой , дисковой пилой или ножницами — зажимающим устройством, предназначенным для обрезки небольших деревьев у основания. Затем машина укладывает срубленное дерево в штабель, подходящий для трелевочного трактора , форвардера или ярдового трактора для транспортировки на дальнейшую обработку, такую ​​как обрезка сучьев , раскряжевка , погрузка или измельчение .

У некоторых колесных валочно-пакетирующих машин отсутствует шарнирная стрела, и им приходится подъезжать вплотную к дереву, чтобы захватить его.

При сортиментной заготовке леса харвестер выполняет функции валочно-пакетирующей машины, а также выполняет обрезку сучьев и раскряжевку.

Валочно-пакетирующая машина, валка деревьев.

Компоненты и навесное оборудование для валки леса

Валочно-пакетирующая машина может быть гусеничной или колесной, имеет самовыравнивающуюся кабину и подходит для различных валочных головок. Для крутой местности используется гусеничная валочно-пакетирующая машина, поскольку она обеспечивает высокий уровень тяги на крутом склоне, а также имеет высокий уровень устойчивости. [3] [4] Для ровной местности колесная валочно-пакетирующая машина более эффективна по сравнению с гусеничной валочно-пакетирующей машиной. [5] Обычно выравнивающие кабины подходят как для колесной, так и для гусеничной валочно-пакетирующей машины для крутой местности, поскольку это обеспечивает комфорт оператора и помогает поддерживать стандарт производства валки деревьев. [6] Размер и тип деревьев определяют, какой тип валочных головок будет использоваться.

Типы валочных головок

Головка дисковой пилы – обеспечивает высокую скорость резки, когда головка прижата к дереву. [7] Затем зажимные рычаги будут удерживать дерево, когда дерево почти полностью срублено. Она способна срезать и собирать несколько деревьев в валочной головке. Головка дисковой пилы с хорошей скоростью движения обеспечивает высокую производительность, что позволяет ей поддерживать непрерывную работу более одного трелевочного трактора . [5] [8]

Головка лезвия ножа - она ​​прикладывается к дереву, и зажимные рычаги будут крепко удерживать дерево. Затем лезвие активируется и начнет резать дерево. Так же, как головка дисковой пилы, она может удерживать несколько деревьев, прежде чем они будут положены на землю. [7]

Головка цепной пилы – Гибкая головка обеспечивает минимальный контроль над размещением деревьев на земле. Она может не подходить для сбора срубленных деревьев или сбора срубленных стволов в валочной головке.

Экономическая эффективность

Форвардер перевозит сложенные штабелями брёвна , оставленные валочно-пакетирующей машиной.

Стоимость покупки валочно-пакетирующей машины составляет около 180 000 долларов США, а ее расход топлива и смазочных материалов высок среди другого механического лесозаготовительного оборудования. [9] Валочно-пакетирующая машина также имеет самую высокую почасовую стоимость, которая составляет около 99,5 долларов США по сравнению с другим оборудованием, таким как харвестеры и трелевочные тракторы с захватом . [9] [10] Хотя общая стоимость валочно-пакетирующей машины в целом высока, цена за единицу продукции самая низкая, что объясняет, почему валочно-пакетирующая машина считается наиболее экономически эффективным лесозаготовительным оборудованием. Средняя стоимость за единицу валочно-пакетирующей машины составляет 12,1 доллара США/м3, в то время как стоимость за единицу харвестеров составляет 16,5 доллара США/м3. [5] Стоимость за единицу валочно-пакетирующей машины в первую очередь зависит от размера дерева и объема дерева. [10] Стоимость за единицу рубки снижается с увеличением размера дерева. Например, дерево с 5 дюймами на DBH имеет себестоимость единицы продукции $70, тогда как дерево с 15 дюймами на DBH имеет себестоимость единицы продукции $12. Поскольку стоимость валочно-пакетирующей машины высока, только большой объем деревьев может принести больше прибыли, чтобы покрыть высокую среднюю стоимость. С точки зрения высоты пня, меньшая высота пня может максимизировать использование природных ресурсов и предотвратить отходы древесины. [5] Механическая рубка, такая как использование валочно-пакетирующей машины, может предотвратить 30% потери стоимости, вызванной высокими пнями. [11]

Обслуживание

Валочно-пакетирующая машина требует ежедневного обслуживания перед началом работы, а некоторые компоненты требуют только периодического обслуживания. Это может обеспечить безопасность операторов и всех рабочих вокруг операции. Если поврежденная или неисправная машина эксплуатируется, это может привести к дальнейшему повреждению машины, ремонт которой может быть более дорогим. [12]

Ежедневно или каждые 8 ​​часов

Современный стиль валочно-пакетирующей машины Tigercat. Обычно ее называют резаком для деревьев.

Смазка

Валочная головка считается одной из самых сложных частей валочно-пакетирующей машины, и необходимо наносить смазку на каждое соединение для ежедневного обслуживания. Рекомендуется наносить смазку на зажимы пильной головки, крепление запястья и подшипники приводного вала во время каждого обслуживания. [13] Использование смазки должно соответствовать стандарту экстремальных давлений и содержать 3% дисульфида молибдена ( MoS2 ) . [14] MoS2 может предотвратить износ , происходящий в местах контакта металла с металлом . [14]

Топливо

Также важно проверить, достаточно ли топлива для работы. Валочно-пакетирующие машины используют дизельное топливо для выработки электроэнергии. В большинстве случаев предпочтительнее, чтобы цетановое число топлива было больше 50 (минимум 40). [15] Это подходит для работы при температурах ниже -20 °C (-4 °F) или на высоте более 1500 м (5000 футов). [16] Предпочтительно, чтобы точка помутнения топлива была как минимум на 5 °C (9 °F) ниже ожидаемой низкой температуры. [17] Также предполагается, что содержание серы в топливе не должно превышать 0,5%, так как это может сократить интервал обслуживания моторного масла и фильтра на 50%. [15]

Валочная головка старого образца, в которой для рубки деревьев используются шина и цепь вместо более современного пильного диска.

Охлаждающая жидкость двигателя

Операторы обязаны проверять уровень охлаждающей жидкости двигателя валочно-пакетирующей машины перед запуском двигателя. Охлаждающая жидкость предотвращает линейную эрозию цилиндров и точечную коррозию, а также обеспечивает защиту при экстремально низких температурах до -37 °C (-34 °F). [18] Рекомендуется использовать охлаждающие жидкости для двигателей большой мощности на основе этиленгликоля с относительно низким содержанием силиката . [17] [18] Существует две формы охлаждающих жидкостей: предварительно разбавленная или концентрированная. Для разбавления концентрированной охлаждающей жидкости требуется вода в приблизительном соотношении 50:50. [16] Также может потребоваться использование дополнительной охлаждающей жидкости, вызывающей привыкание, в концентрированной охлаждающей жидкости для обеспечения защиты от коррозии . [15] Для смешивания концентрированной охлаждающей жидкости рекомендуется использовать дистиллированную , деионизированную или деминерализованную воду, поскольку при смешивании некоторых водных составов с другими веществами может образовываться осадок , вызывающий повреждение или закупорку двигателя. [18]

Подход к управлению рисками

Во время технического обслуживания существуют общие производственные опасности, связанные с двумя основными областями: рабочая среда и выхлопная система . [19] При работе с выхлопной системой помните о горячих компонентах вокруг двигателя. Рабочие могут носить средства индивидуальной защиты, такие как защитные очки, термостойкие перчатки и защитные ботинки. Когда валочно-пакетирующая машина поднята для обслуживания или ремонта, могут произойти падения с высоты. Сопутствующих травм можно избежать, обеспечив сухость всей поверхности для ходьбы, вытирая любые масла или другие жидкие вещества с пола. [20] Кроме того, убедитесь, что валочно-пакетирующая машина припаркована на ровной и устойчивой поверхности во время технического обслуживания. [12] При входе и выходе из машины рабочим рекомендуется использовать три точки контакта: двумя руками держаться за поручни и одной ногой на ступеньке. [19] Также важно обеспечить достаточное освещение для всех рабочих площадок во время обслуживания.

Безопасность

Вырубка отдельных сосен в целях устойчивого лесопользования и предотвращения пожаров.
Крупный план захвата с бензопилой для валки деревьев

Лесозаготовка считается одной из самых опасных профессий. [21] Это связано с тем, что многие лесорубы получают травмы из-за падающих предметов, которые являются большими по размеру и тяжелыми. «Удар предметом» является наиболее распространенной травмой, зарегистрированной в лесозаготовительной отрасли из-за ручного использования оборудования во время процедур лесозаготовки . [22] Имеются доказательства того, что использование механизированного лесозаготовительного оборудования может снизить уровень травм, вызванных «ударом». [23] [24] Одно исследование показывает, что общее количество исков о травмах может быть сокращено на 14,2%, в то время как травмы, вызванные «ударом», могут быть сокращены на 8,2%, если сравнивать изменения до и после использования валочно-пакетирующей машины. [25] Значительное снижение количества травм, вызванных «ударом», после использования валочно-пакетирующей машины в лесозаготовительных компаниях подтверждает утверждение о том, что использование механизированного лесозаготовительного оборудования может снизить общий уровень травматизма. Доказательства также показали, что уровень травматизма в лесозаготовительных компаниях без использования валочно-пакетирующих машин немного увеличился в течение определенного периода времени, увеличившись с 14,5% до 17,5% за пять лет. [23] [25] Что касается смертности деревьев, районы с более низким уровнем механизации лесозаготовок привели к более высокому уровню смертности деревьев. [23] Например, в восточных районах Соединенных Штатов исследование, сравнивающее традиционные и механизированные лесозаготовительные операции, показало, что количество травм при использовании традиционного подхода в три раза больше, чем при использовании механизированного оборудования, такого как валочно-пакетирующая машина. [26] Однако количество травм, связанных с механизацией, может быть соответственно увеличено, особенно при выполнении технического обслуживания или ремонта машин. [27] Эти виды травм могут быть серьезными и также дорогостоящими.

Ограничения

Валочно-пакетирующая машина может быть высокопроизводительной и экономически эффективной, но есть несколько ограничений. Валочно-пакетирующая машина менее выгодна при выполнении операций на очень неровной и относительно крутой земле. Например, в районе Аппалачей , где растут лиственные леса , деревья имеют тяжелую крону и растут на крутых склонах, что требует использования гусеничных валочно-пакетирующих машин для выполнения операций. [28] Хотя гусеничные валочно-пакетирующие машины позволяют выполнять операции на крутом склоне, их экономическая эффективность изучена недостаточно. Кроме того, ручная рубка может выполняться на более крутых склонах, чем валочно-пакетирующие машины. С другой стороны, валочно-пакетирующие машины экономически эффективны только при большом объеме операций. [9] Если древесины для заготовки недостаточно , себестоимость единицы продукции может быть высокой, особенно когда большая часть рабочей площадки представляет собой крутые склоны. Исследование, проведенное в 2013 году в Университете штата Мэн, показывает, что использование валочно-пакетирующих машин может привести к среднему или высокому уровню повреждения насаждений от 7% до 25%. [29] Однако по сравнению с другим оборудованием, таким как харвестеры , ущерб, наносимый валочно-пакетирующими машинами, менее серьезен.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Feller". def. 2. Оксфордский словарь английского языка, второе издание на CD-ROM (v. 4.0) © Oxford University Press 2009
  2. ^ Данстер, Джулиан А. и Кэтрин Джейн Данстер. Словарь управления природными ресурсами . Ванкувер, Британская Колумбия: UBC Press, 1996. 157. Печать.
  3. ^ Сешнс, Джон; Лещинский, Бен; Чунг, Вудэм; Бостон, Кевин; Вимер, Джеффри (19 апреля 2017 г.). «Теоретическая устойчивость и тяга крутых склоновых привязных валочно-пакетирующих машин». Forest Science . 63 (2): 192–200. doi : 10.5849/forsci.16-069 .
  4. ^ Андронов, АВ; Тарадин, ГС; Зверев, ИА (1 марта 2020 г.). "Модели для определения основных параметров гусеничных валочно-пакетирующих машин". Серия конференций IOP: Материаловедение и машиностроение . 817 (1): 012001. Bibcode :2020MS&E..817a2001A. doi : 10.1088/1757-899X/817/1/012001 .
  5. ^ abcd Хан, Хан-Сап; Рензи, Чад (июнь 2005 г.). «Влияние уклона земли, диаметра пня и пород на высоту пня при валочно-пакетирующей машине и цепной пиле». Международный журнал лесной инженерии . 16 (2): 81–88. doi :10.1080/14942119.2005.10702517. S2CID  59928993.
  6. ^ Гранског, Джеймс Э.; Андерсон, Уолтер К. (1981). «Густой подлесок снижает производительность валочно-пакетирующей машины на плантациях коротколистной ели»: SO–RN–274. doi : 10.2737/so-rn-274 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ ab Tolosana, Eduardo; Spinelli, Raffaele; Aminti, Giovanni; Laina, Rubén; López-Vicens, Ignacio (25 июля 2018 г.). «Производительность, эффективность и экологические последствия заготовки целых деревьев в испанских порослевых насаждениях с использованием дисковой пилы Drive-to-Tree Feller-Buncher». Хорватский журнал лесной инженерии . 39 (2): 163–172.
  8. ↑ Заявка на патент под названием «Дисковая пила для валочно-пакетирующей машины», опубликованная в Интернете. (2017). В Politics & Government Week (стр. 2828–). NewsRX LLC.
  9. ^ abc Wang, Jingxin; Long, Charlie; McNeel, Joe (декабрь 2004 г.). «Анализ производства и стоимости валочно-пакетирующей машины и трелевочного трактора с захватом в лиственных лесах центральных Аппалачей». Forest Products Journal . 54 (12): 159–168. Gale  A127163531 ProQuest  214626420.
  10. ^ ab Bilici, Ebru; Akay, Abdullah E.; Abbas, Dalia (август 2019 г.). «Оценка влияния факторов участка на производительность валочно-пакетирующей машины: анализ времени и движения». Journal of Forestry Research . 30 (4): 1471–1478. doi :10.1007/s11676-018-0696-4. S2CID  90298768.
  11. ^ Паррен, Марк; Бонгерс, Франс (февраль 2001 г.). «Уменьшает ли рубка альпинистами ущерб от вырубки деревьев на юге Камеруна?». Лесная экология и управление . 141 (3): 175–188. doi :10.1016/S0378-1127(00)00327-3.
  12. ^ аб Диниз, Карлос Сезар Кавассен; Лопес, Эдуардо Силва; Келер, Энрике Соареш; Миранда, Габриэль Магальяйнс; Паккола, Хосе (2020). «Сравнительный анализ моделей технического обслуживания лесозаготовительных машин». Флореста и атмосфера . 27 (2): e20170994. дои : 10.1590/2179-8087.099417 .
  13. ^ Ананд, М.; Хэдфилд, М.; Виеска, Дж. Л.; Томас, Б.; Эрнандес Баттес, А.; Остен, С. (июль 2015 г.). «Ионные жидкости как трибологические присадки, улучшающие эксплуатационные характеристики смазочных материалов для дизельных двигателей, находящихся в эксплуатации и отработанных, полностью готовых к использованию». Wear . 334–335: 67–74. doi : 10.1016/j.wear.2015.01.055 . hdl : 10651/34260 .
  14. ^ ab Jiang, Jin-Wu; Park, Harold S.; Rabczuk, Timon (14 августа 2013 г.). «Моделирование молекулярной динамики однослойного дисульфида молибдена (MoS 2 ): параметризация Стиллингера-Вебера, механические свойства и теплопроводность». Journal of Applied Physics . 114 (6): 064307–064307–10. arXiv : 1307.7072 . Bibcode :2013JAP...114f4307J. doi :10.1063/1.4818414. S2CID  119304891.
  15. ^ abc Проектирование и разработка дизельных двигателей большой мощности . Энергия, окружающая среда и устойчивое развитие. 2020. doi :10.1007/978-981-15-0970-4. ISBN 978-981-15-0969-8. S2CID  240927297.[ нужна страница ]
  16. ^ ab Новые трелевочные тракторы и колесные валочно-пакетирующие машины John Deere L-Series II. (2018, 19 сентября). M2 Presswire .
  17. ^ ab Руководство по гусеничным харвестерам и валочно-пакетирующим машинам. (2013). Канадская лесная промышленность , 20–.
  18. ^ abc Адлер, Йонас; Бандхауэр, Тодд (ноябрь 2017 г.). «Характеристики дизельного двигателя при высоких температурах охлаждающей жидкости». Журнал технологий энергетических ресурсов . 139 (6): 062203. doi :10.1115/1.4036771.
  19. ^ аб Кавассин Диниз, Карлос Сезар; Да Силва Лопес, Эдуардо; Де Магальяйнс Миранда, Габриэль; Соареш Келер, Энрике; Кремер Кастодио де Соуза, Эдуардо (16 июля 2019 г.). «Анализ показателей и стоимости технического обслуживания мирового класса (WCM) лесозаготовительных машин». Флореста . 49 (3): 533. doi : 10.5380/rf.v49i3.60013 .
  20. ^ Лайонс, Кевин; Сешнс, Джон; Вимер, Джеффри (17 августа 2014 г.). «Адекватность критериев проектирования защиты от падающих предметов для валочно-пакетирующих машин». Forest Science . 60 (4): 757–763. doi :10.5849/forsci.12-110.
  21. ^ Майерс, Джон Р.; Киснер, Сюзанна М.; Фосброк, Дэвид Э. (декабрь 1998 г.). «Пожизненный риск смертельных производственных травм в отраслях промышленности по роду занятий, полу и расе». Оценка человеческого и экологического риска . 4 (6): 1291–1307. doi :10.1080/10807039891284677.
  22. ^ Холман, Роберт Г.; Ольшевски, Альберт; Майер, Рональд В. (июль 1986 г.). «Эпидемиология травм при лесозаготовках на северо-западе». Журнал травмы: травмы, инфекции и критическая терапия . 26 (7): 1044–1050. doi :10.1097/00005373-198607000-00052. PMID  3656467.
  23. ^ abc Myers, John R.; Fosbroke, David E. (июнь 1994 г.). «Учет смертельных случаев в Соединенных Штатах по регионам, причинам смерти и другим факторам — с 1980 по 1988 г.». Journal of Safety Research . 25 (2): 97–105. doi :10.1016/0022-4375(94)90021-3.
  24. ^ Аксельссон, Свен-Аке (1 июня 1998 г.). «Механизация лесозаготовительных работ в Швеции и ее влияние на безопасность и гигиену труда». Журнал лесной инженерии . 9 (2): 25–31. doi :10.1080/08435243.1998.10702715. S2CID  55474977.
  25. ^ ab Bell, Jennifer L. (декабрь 2002 г.). «Изменения в показателях травматизма при лесозаготовках, связанные с использованием валочно-пакетирующих машин в Западной Вирджинии». Journal of Safety Research . 33 (4): 463–471. doi :10.1016/S0022-4375(02)00048-8. PMID  12429103.
  26. ^ Лафламм, Люси; Клотье, Эстер (декабрь 1988 г.). «Механизация и риск несчастных случаев на производстве в лесозаготовительной промышленности». Журнал несчастных случаев на производстве . 10 (3): 191–198. doi :10.1016/0376-6349(88)90012-0.
  27. ^ Шаффер, Роберт М.; Милберн, Джейсон С. (1999). «Травмы при лесозаготовительных работах с использованием валочно-пакетирующей машины/трелевочного трактора на юго-востоке США». Forest Products Journal . 49 (7/8): 24–26. ProQuest  17386853.
  28. ^ Ли, Яосян; Ван, Цзинсинь; Миллер, Гэри; Макнил, Джо (март 2006 г.). «Экономика производства при заготовке мелкоразмерных лиственных насаждений в центральных Аппалачах». Forest Products Journal . 56 (3): 81–87. Gale  A144298809 ProQuest  214625700.
  29. ^ Хизл, Патрик (2013). Стандарты производительности для систем заготовки целых деревьев и сортиментов в штате Мэн (диссертация).

Внешние ссылки

Медиа, связанные с валочно-пакетирующими машинами на Wikimedia Commons