Валочные приспособления. Виды, устройство приспособлений для валки деревьев
Каждое дерево как предмет труда имеет неповторимые параметры: развитость и асимметричность кроны, диаметр, высоту, наклон ствола, пороки. Чтобы обеспечить безопасность лесосечных работ, вальщик должен производить направленный повал деревьев без больших физических затрат и времени. Для этих целей используются различные валочные приспособления. Выбор их конструкции зависит от крупности спиливаемых деревьев и способа валки (одиночный или двумя рабочими).
Валочные приспособления по месту приложения сталкивающей силы можно подразделить на две группы: с приложением усилия в плоскости спиливания и выше плоскости спиливания. Совершенство сталкивающего приспособления определяется его грузоподъемностью, возможной высотой подъема комля, массой и размерами, а также усилием рабочего.
Основным видом валочных приспособлений являются приспособления с приложением усилия сталкивания в плоскости спиливания: простые клинья (из легких сплавов или ударостойкой пластмассы), валочные лопатки (ножные и ручные), валочные рычаги (рис. 1).
Валочные лопатки применяют для сталкивания деревьев небольшого диаметра (не более 0,25 м), клинья и рычаги – деревьев средней крупности (диаметр до 0,6 м).
Валочная лопатка изготовляется из рессорной стали и состоит из рукоятки и собственно лопатки. Она может быть складывающейся, шарнирно сочлененной, иметь на рукоятке удобную пластмассовую ручку. Ее ребра могут быть острыми или зубчатыми. Масса валочной лопатки 2–4 кг, длина 0,5–1,4 м.
Рис. 1. Валочные приспособления: а – клинья; б – лопатка с подвижным крюком; в – ножная лопатка; г – большая лопатка; д – рычаг с поворачивающимся крюком
Валочный рычаг – это штамповочно-кованый инструмент из боросодержащей стали с мощным наконечником. Выкован из одного куска стали для обеспечения максимальной прочности. Рукоятка из термоэластопласта гарантирует хороший захват.
Валочные лопатки и рычаги, имеющие захватный крюк, могут использоваться для перемещения или кантовки бревен.
В отдельных случаях, при одиночной валке крупных деревьев, может использоваться гидравлический клин или гидравлический домкрат.
Гидравлический клин КГМ-1А (рис. 2) приводится в действие от двигателя пилы. Щеки клина вставляют в рез, образованный пилой в дереве.
Рис. 2. Общий вид гидравлического клина КГМ-1А
При нагнетании гидравлической смеси в цилиндр поршень вместе с клином выдвигается вперед, разжимает щеки и создает вертикальное сталкивающее усилие на ствол дерева гидравлическим клином. Гидравлический клин имеет грузоподъемность 5 т и может сталкивать в нужном направлении деревья диаметром до 60 см с обратным наклоном до 5°. Масса клина 3,6 кг.
Для сталкивания крупномерных деревьев (диаметром 60–120 см) выпускается гидравлический домкрат ДГМ-16 грузоподъемностью 14,4 т (рис. 3). Для его использования в дереве вырезается специальная ниша. Принцип работы гидравлического домкрата аналогичен работе гидравлического клина. Следует отметить, что оба приспособления работают с бензопилами «Урал» российского производства.
Рис. 3. Общий вид гидравлического домкрата ДГМ-16
Облегчить работу по валке крупных деревьев позволяют и ручные гидравлические клины различной конструкции (рис. 4). Их принцип работы мало чем отличается от работы гидравлического клина с приводом от бензопилы.
Рис. 4. Ручные гидравлические клины
Основная работа ручного гидравлического клина рассчитывается на 15 т при подъемной силе 40 кг. Одно из преимуществ ручного гидравлического клина перед приводным
гидравлическим клином состоит в отсутствии вибрации, которая может стать причиной преждевременного слома дерева, что случается при валке сухостоя или подгнившего дерева. Также весомый плюс – работа на склонах с крупными деревьями, которые имеют наклон, противоположный направлению валки.
Ручной гидравлический клин полезен при слабом ветре и его порывах, так как способен более оперативно, равномерно и со значительной силой воздействовать на дерево.
Рекомендуется использовать данное приспособление и при валке аварийных и нежелательных деревьев в санитарной или жилой зоне. Более толстый недопил и сильное воздействие гидравлического клина на дерево позволяют ему упасть в назначенное место.
При валке деревьев двумя рабочими (вальщиком и помощником) применяют валочные вилки, валочные приспособления типа «медведь», телескопические валочные рычаги. В этом случае сталкивающее усилие прилагается выше плоскости спиливания.
Валочная вилка представляет собой металлическое основание, надетое на деревянный шест.
Металлическое основание изготовляется из прочной стали. Предприятие «Спецлесмаш» производит валочные вилки ВУВ (рис. 5) со следующими размерами: длина 220 мм, ширина 138 мм, диаметр трубчатой насадки 50 мм. Масса валочной вилки 0,85 кг.
Рис. 5.Валочная упорная вилка ВУВ
Металлическую часть валочной вилки насаживают на шест из сухой прочной древесины длиной 5–6,5 м, диаметром примерно 5 см в верхнем отрубе и 10 см – в нижнем. Вилку закрепляют на шесте металлическим гвоздем.
Шипы валочной вилки должны быть острыми.
«Медведем» называют вагу-рычаг, изготовленную из подручного материала непосредственно на месте валки. Ее используют для повала крупного дерева, которое физически невозможно столкнуть вилкой одним человеком в нужном направлении (рис. 6). Как правило, вагу делают из отрезка сухостойного хвойного дерева. Длина ваги может колебаться от 2 до 4 м, диаметр 16–20 см. Все зависит от таких обстоятельств, как размер, наклонность ствола дерева и структура кроны. У ваги зарубается комлевая часть для надежного упора в землю и место для упора вилки на горизонтальной поверхности ваги. Вершинная часть ваги играет роль рычага, на которую воздействуют вальщик и его помощник, после того как были произведены соответствующие подпил в дереве и спиливание. Вага в свою очередь воздействует на вилку, а вилка – на ствол дерева. Название «медведь» вага получила за мощное усилие, создаваемое рычагом на дерево.
Рис. 6. Схема валочного приспособления «медведь»
Для безопасной вырубки больших деревьев возле дорог, вдоль и под линиями электропередачи, в непосредственной близости от домов в России выпускают заводской аналог «медведя» (рис. 7, а).
Рис. 7. Телескопические рычаги для направленного повала дерева
Приспособление изготовлено из прочной стали, представляет собой круглый шест, из которого при помощи талевой ручки с фиксатором выдвигается дополнительное стальное колено (телескопический принцип) на полметра в длину. Движение осуществляется прочным стальным тросом, который наматывается с помощью рукоятки на барабан. Кривошип может быть освобожден без риска отдачи, даже под нагрузкой. Функция безопасности, состоящая из дисков, противостоит возвратному движению.
На наземной торцовой части устройства имеется зазубренное основание, которое обеспечивает надежный упор в землю. Длина в собранном состоянии 110 см, длина толкания 50 см, создаваемое усилие 29,4 кН, масса 14,5 кг.
Существуют и зарубежные аналоги заводского «медведя». Показанный на рисунке 7, б валочный рычаг имеет длину в собранном виде 135 см, а длину толкания 270 см.
Применение валочных приспособлений позволяет обеспечить повал дерева в заданном направлении.
Источник
5. Виды и способы валки деревьев, последовательность валки деревьев.
Основным видом валки деревьев на лесозаготовках является валка без корней с оставлением пня определенной высоты или на уровне земли. Валка деревьев может вестись переносными моторными инструментами и машинами. Валка деревьев переносными моторными инструментами ведется двумя способами: одним рабочим (без помощника) и двумя.
Большое значение для технологии лесосечных работ имеет направление валки деревьев. Одним из основных требований, предъявляемых к вальщику, является повал деревьев в заданном направлении. Существуют два направления валки деревьев:
а) общее, в котором должны валиться все деревья на лесосеке, обусловленное технологической схемой разработки лесосеки;
б) направление валки отдельных деревьев, которое должно учитывать обстоятельства, требующие больших или меньших отклонений от общего направления.
Направление естественного падения дерева в значительной мере зависит от ряда природных факторов: направления и степени наклона ствола, формы кроны, направления и силы ветра.
При выборе точного направления валки каждого дерева необходимо стремиться: предохранить от поломок как спиливаемое дерево, так и рядом стоящее; обеспечить удобство выполнения последующих операций (обрубка сучьев, чокеровка) и безопасность работы на валке; сохранить жизнеспособный подрост хозяйственно ценных пород.
В зависимости от системы рубок, состава насаждений и лесохозяйственных требований валка деревьев может производиться в необходимом для трелевки направлении: комлями или вершинами вперед.
Процесс валки деревьев переносной моторной пилой включает ряд операций: осмотр дерева, подготовку рабочего места у дерева, подпил, спиливание и повал дерева в заданном направлении, переход к следующему дереву. Перечисленные операции оказывают большое влияние не только на безопасность работы и производительность труда, но и на потери комлевой части ствола. Поэтому их выполнению должно придаваться большое значение.
При осмотре дерева вальщик определяет состояние ствола, форму кроны, диаметр и наклон ствола, направление и силу ветра и выбирает соответствующие приемы для безопасной валки дерева в требуемом направлении.
Подготовка рабочего места заключается в уборке мешающих повалу дерева кустарника и низко свисающих сучьев, в расчистке (утаптывании) снега вокруг дерева, в выборе пути отхода при падении дерева и расчистке его от препятствий и снега. При глубине снежного покрова свыше 0,6 м в помощь вальщику выделяется специальный рабочий. Тщательная подготовка рабочего места у дерева позволяет оставлять невысокие пни и сделать труд вальщика более безопасным.
Обеспечение падения дерева в заданном направлении достигается размером и местом подпила, формой недопила и применением сталкивающих устройств.
Дерево подпиливается со стороны направления его падения одним из следующих способов:
— одним резом при валке дерева диаметром до 0,2 м;
— двумя резами под углом α=30-40° друг к другу редукторными и α=45-60° безредукторными пилами;
— двумя параллельными резами с расстоянием между ними h=0,ld.
При подпиле дерева двумя резами первый горизонтальный рез делается на уровне шейки корня, а затем второй, наклонный либо горизонтальный рез. Наличие подпила предотвращает расколы ствола и образование сколов и отщепов на периферийной его части. Подпил необходимо делать так, чтобы высота пня после опиливания дерева была не более 1/3 диаметра пня, но не более 0,1 м от шейки корня. Прямостоящие деревья с равномерно развитой кроной при отсутствии ветра подпиливают на глубину, равную 1/4 диаметра ствола в месте спиливания. У деревьев с односторонне развитой кроной или с наклоном ствола в сторону валки, а также при попутном ветре глубина подпила во избежание самопроизвольного падения дерева со сколом в комлевой части увеличивается до 1/3 диаметра. Если ветер встречный или дерево необходимо повалить в противоположную сторону от наклона ствола, глубина подпила уменьшается до 1/5 диаметра ствола. В противном случае дерево может упасть по направлению ветра или наклона.
Спиливание дерева производится с противоположной стороны подпила. Плоскость спиливания должна быть горизонтальной и проходить на уровне верхней кромки подпила. У вертикально стоящих здоровых деревьев ширина недопила С должна составлять при диаметре дерева до 0,4 м — 0,02 м, от 0,41 до 0,6 м — 0,03 м и свыше 0,6 м — 0,04 м. У деревьев, имеющих напенную гниль, недопил увеличивается на 0,02 м. Недопил выполняет роль шарнира при падении дерева. При этом образуется козырек, который препятствует движению комля в сторону, противоположную падению дерева.
Недопил может быть прямоугольной и клиновидной формы. В форме клина недопил оставляют при валке деревьев с односторонней кроной или при ветре, действующем под углом к направлению валки. Широкая часть клинового недопила разрушается медленнее узкой. Благодаря этому происходит разворот ствола дерева вокруг своей оси в сторону уширенной части недопила и дерево может быть повалено в заданном направлении при боковом ветре, наклоне ствола или односторонней кроне.
Деревья спиливают в один или несколько приемов. У тонких стволов валочный комлевой пропил выполняется как простой веерный пропил, выполняемый из одной единственной точки вращения в направлении против часовой стрелки вплоть до недопила. Если диаметр ствола больше, чем длина шины, то валочный комлевой пропил выполняется как подтянутый (многосекторный) пропил. Подтянутый пропил производится по часовой стрелке. Если у толстых деревьев длина шины окажется недостаточной при подтянутом веерном пропиле, после подпила необходимо произвести дополнительно тангенциальный разрез, после которого выполняется подтянутый веерный пропил.
Источник