Харвестеры и форвардеры: эффективная техника для лесной промышленности

Механизированная заготовка леса набирает обороты. В скандинавских странах применяется особая технология — ассортиментная, с использованием тяжелой спецтехники. В последние десятилетия этот способ активно внедряется в России, странах СНГ, Восточной Европы, Южной Америки, постепенно вытесняя более старый, хлыстовой метод.

Лесная техника (харвестер +форвардер) позволяет за сутки выполнить работу, на которую бригаде вальщиков деревьев потребуется в шесть раз больше времени.

Всего один комплекс для ассортиментной лесозаготовки, состоящий из этих двух агрегатов, заменяет до 80 человек, заготавливающих лес ручным способом. Производительность на одного вальщика возрастает более чем в 8 раз.

Что такое харвестер и форвардер

Лесозаготовительный комбайн — это прошедшая долгий эволюционный путь сучкорезная машина. Первые модели обрабатывали лес в два этапа: дерево срезали головкой, а затем укладывали на раскряжевку в процессор. Управляли таким агрегатом водитель и два оператора. Для повышения эффективности работы создали мультифункциональную насадку, отвечающую за спил дерева, очистку от сучьев, замер длины, разрезание на кряжи.

После того как харвестер выполнил свою функцию, в дело вступает другая уникальная спецтехника — форвардер (перевозчик). Он состоит из двух модулей — манипулятора и тележки — и выполняет сортировку, сбор и вывоз стволов с участка. Благодаря этому транспорту можно перевезти в среднем 15 кбм/час.

Работая в связке под управлением операторов-профессионалов, харвестер и форвардер достигают невиданных высот производительности. О маневренности, скорости и эффективности лесных комбайнов можно судить по многочисленным видео работы харвестера на YouTube.

Процесс работы состоит из двух этапов:

• Головка харвестера обхватывает ствол, валит его, протаскивает через вальцы, при этом срезая сучки, распиливает на ассортименты определенной длины.
• Следом идет форвардер, который собирает ассортименты в пучки, сортирует и грузит их в тележку.

Этот слаженный тандем работает в режиме 24/7.

Харвестер: технические характеристики

Основная особенность лесозаготовительного комбайна — уникальная конструкция рамы. Благодаря сочленениям на шарнирах она может складываться практически пополам по горизонтали и вертикали. Это позволяет харвестерам покорять рыхлый снег, болота, жидкую грязь.

Главный элемент машины — голова-насадка, управляя которой профессиональный оператор способен ювелирно порезать дерево на тончайшие диски. Головка приводится в движение гидравлическим приводом из кабины. Это помещение больше похоже на кабину межпланетного корабля. Оператор сидит перед панелью управления, в которую интегрированы монитор, клавиатура и чувствительная сенсорная панель.

В компьютер харвестера загружается программа, в которую заложены сотни параметров: порода и стоимость дерева, диаметр стволов, длина кряжей, необходимый объем, местонахождение техники, границы лесозаготовительного участка и т.д. Если по невнимательности оператор направит харвестерную головку к дереву, которое не подходит под заданные критерии, машина не будет его пилить.

Вместо привычного руля для управления самим комбайном оператор действует рычагами и педалями, для изменения положений стрелы и головки — двумя джойстиками.

Кабина комбайна усилена трубами, устойчивыми к ударной нагрузке. Лобовое стекло толщиной 1,2 см изготовлено из поликарбоната и защищено решеткой.

В чем отличия между моделями харвестера

Устройства бывают циклического и непрерывного действия. При обработке деревьев задействуются:

• приводные гусеницы;
• подающие ролики (рябухи);
• комбинация этих элементов.

По количеству операций делятся на:

• одностадийные - головка навешивается на манипулятор и выполняет все функции, связанные с обработкой ствола;
• двухстадийные - после спила дерево подается в раскряжевочное устройство.

По диаметру обрабатываемых деревьев и грузоподъемности выделяют:

1. Легкие (40 см, 10 т): подходят для валки леса на небольших или заболоченных участках.
2. Средние (50 см, до 14 т): используются как для окончательной валки, так и для прореживания.
3. Тяжелые и сверхтяжелые (до 80 см, более 17 т): работают на сплошной вырубке с большими деревьями на участках со сложным рельефом.

Харвестеры устанавливают на колесную или гусеничную базу. Есть модели, в которых сочетаются колеса и гусеницы для повышения устойчивости и скорости.

Устройство и разновидности форвардеров

Почти все модели сборщиков и перевозчиков хлыстов устроены по одному принципу. Впереди располагается кабина оператора, а платформа для древесины и манипулятор размещаются на задней полураме. Погрузчиком управляют с помощью рычагов на электрогидравлике. Они размещаются на подлокотниках кресла в операторской кабине.

Почти все форвардеры оборудованы шарнирно-сочлененной рамой. По горизонтали полурамы складываются относительно друг друга на 40-60 градусов благодаря универсальному шарниру, а по вертикали — до 15. Это обеспечивает технике высокую проходимость и устойчивость.

На сортиментовозы устанавливают четырех- или шестицилиндровые двигатели, с турбонаддувом, мощностью до 280 л. с., и механико-гидростатическую трансмиссию с двумя диапазонами скорости: в пределах 8-10 км/ч и до 35 км/ч. Это позволяет технике двигаться плавно при тяговой нагрузке до 22 тонн.

Ведущие мосты имеют планетарные колесные редукторы, идеально подходящие для самоходной тяжелой техники на гусеничном ходу или колесной базе. Функция блокировки дифференциала значительно увеличивает проходимость и помогает при пробуксовках. Все модели оснащены высокоэффективными гидравлическими многодисковыми тормозами.

По грузоподъемности транспорт делится на три группы:

• Малый (до 12 т). Используется для погрузки и вывоза хлыстов при прореживании. Может работать на участках со сплошной вырубкой.
• Средние (до 14 т). В этой группе модели различаются по длине манипуляторов, конфигурации грузовых платформ, количеством колес (6 или 8).
• Тяжелые (до 19 т). Эффективны на территориях со сложным рельефом и при перевозке леса на большие расстояния.

Преимущества харвестера и форвардера

Плюсы комбайна для лесозаготовки:

• Высокий КПД: более 100 кубометров за смену.
• Экономичность: расход топлива не превышает 16 л/час - это в два раза ниже, чем у валочно-пакетирующей машины.
• Экологичность: низкое количество выхлопов, не повреждаются деревья, не предназначенные для валки, минимум отходов древесины.
• Четкое соблюдение длины кряжей.
• Точный учет рабочего времени, объема заготовленной древесины, расхода топлива.
• Возможность валки деревьев в местности с неровным ландшафтом.
• Полная безопасность лесозаготовительных работ.

Плюсы форвардера:

• Маневренность и проходимость. Каждое колесо оснащено независимой подвеской, что позволяет компенсировать уклоны. Несущая рама остается в горизонтальном положении даже на крутых склонах. Усиленная рама, глубокий протектор, колеса большого диаметра обеспечивают проходимость по болотистой, рыхлой, песчаной, глинистой почве.
• Минимальное нанесение вреда почве при перевозке древесины по сравнению с использованием агрегатов на гусеничном ходу.
• Простота и экономичность транспортировки: благодаря современной колесной базе машина может доставлять груз по трассам общего пользования, что снижает расходы на логистику.

Минусы лесной спецтехники

Основной недостаток умного мультифункционального оборудования в его сложном устройстве. При поломке много времени уходит на заказ и доставку необходимой детали, ожидание приезда специалиста, который сможет ее установить.

Второй минус — дефицит кадров, необходимость обучения и постоянного повышения квалификации персонала. Импортные модели оснащены электроникой, с которой справятся только подготовленные сотрудники.

Критерии выбора лесотехники

• Бюджет и планируемый объем работ. Нет необходимости в больших инвестициях в многофункциональную, сложную и дорогую спецтехнику, если предполагается вести лесозаготовки редко или осваивать небольшие участки.
• Мощность двигателя. Если предстоят работы на труднодоступных территориях и валка крупных деревьев, лучше обратить внимание на модели высокой мощности.
• Количество ведущих колес. Это зависит от условий проходимости. В болотистой местности лучше использовать машины с максимумом ведущих колес.
• Вылет стрелы. От этого показателя зависит производительность. Максимальный вылет актуален на участках с проблемными грунтами и неровным рельефом.
• Характеристики головки. Ориентируйтесь на максимальный диаметр стволов деревьев, с которым придется столкнуться.
• Приобретая спецтехнику для лесозаготовок на территории России, стоит учитывать большое количество климатических поясов. Техника должна выдерживать перепады температур, уметь перемещаться в плотных лесных массивах, работать с разными сортами древесины, одинаково функционировать как в тайге в Восточной Сибири, так и в лесах средней полосы.

Наиболее популярные марки

На рынке представлено ограниченное количество производителей лесотехники, которым доверяют лесозаготовочные предприятия. Лидирующие места в рейтинге популярности занимают машины таких производителей, как Ponsse, John Deere, Komatsu. Хорошо зарекомендовали себя шведские машины ECOLOG, Rottne. Пользуются спросом также американские лесные комбайны от CAT. В России конкурируют четыре производителя: «Лестехком», «Амкадор», «Онежский тракторный завод», «Велмаш».