Строительные машины и оборудование, справочник






Валка леса


Категория:
   Механизация лесозаготовительных работ


Валка леса

Техника безопасности при разработке лесосек

Исследования показывают, что по количеству и тяжести несчастных случаев лесосечные работы, связанные в валкой деревьев, остаются пока самыми опасными. Более высокий процент травм относится к работникам, имеющим стаж до 2,5 лет. Это указывает на связь несчастных случаев с неподготовленностью и небрежностью работающих. Больше травм происходит летом и, особенно, весной, когда много гнуса и люди от жары расслаблены.

Для предотвращения случаев травматизма лесосечные работы разрешается проводить только в соответствии с заранее составленной технологической картой и отметкой в ней о выполнении подготовительных работ на лесосеке. Проведение всех запланированных работ строится только при строгом соблюдении следующих основных положений:



1. Кроме валки деревьев, запрещается проводить какие-либо другие работы в опасной зоне радиусом 50 м (не менее двойной высоты самого высокого дерева). Своевременная перестановка запрещающих знаков на трелевочных волоках, дорогах и тропах возлагается на вальщика леса. Если обнаружено нарушение опасной зоны, валка леса должна быть немедленно прекращена.

2. В горных условиях при уклонах до 15° наружная опасная зона проходит за пределами лесосеки от нижней ее границы шириной 60 м, а при уклонах более 15° — до подошвы горы.

3. Внутренние опасные зоны в горных лесосеках устанавливаются между участками работ. Расстояние между валкой леса и участком, где проводятся другие работы поперек склона (по горизонтали) и вдоль склона к подошве горы (по вертикали) при уклонах, не превышающих 15°, должна быть не менее 60 м. На участках с уклонами более 15° работы в опасной зоне и вниз до подошвы склона не допускаются.

4. Не разрешается одиночная валка валочными лопатками и другими средствами деревьев диаметром более 22 см на высоте груди при отсутствии гидромеханических приспособлений (клиньев и домкратов).

5. Деревья с наклоном в сторону обратную направлению валки более 5° валят только в сторону наклона.

6. Независимо от того, подвергаются ли валке тонкие деревья или ведется попутная валка, вальщик всегда должен иметь исправное валочное приспособление.

7. Запрещается валка, трелевка, обрубка сучьев и раскряжевка хлыстов в горных лесосеках при ветре силой 5 баллов и выше, в равнинной местности при ветре 6 баллов и одиночная валка, при видимости менее 50 м (туман, метель), при ливневом дожде, грозе, гололедице. В этих случаях рабочие обязаны покинуть лесосеку и укрыться в помещении.

8. Запрещается валка одним человеком на склонах более 20°, при постепенных, проходных, выборочных, санитарных рубках, а также валка опасных деревьев во время подготовки лесосек, при разработке горельников, ветро-вально-буреломных лесосек, при встречном ветре силой более 3 баллов и при глубине снежного покрова 0,5 м и более.

9. Уход за режущим органом, ремонт или заправку пилы можно производить только при остановленном двигателе.

10. Во время работы вальщик должен выбирать удобное и устойчивое положение, особенно в заснеженных, влажных или горных условиях.

11. В начале падения дерева вальщик должен отойти от него, продолжая вести за ним наблюдение.

12. Если ствол падающего дерева при своем движении задевает другие прямо стоящие, наклоненные или высоко лежащие над землей деревья, то его комель с большой скоростью отбрасывается от пня и этим представляет огромную опасность.

13. Дерево, которому нанесен хотя бы один рез, или зависшее является опасным. Поэтому запрещается приступать к валке второго дерева или даже уходить на перерыв до приземления первого.

14. Зажатый в пропиле пильный аппарат можно освобождать только при неработающем двигателе пилы.

15. При сплошных рубках леса валка деревьев разрешается только на свободную, ранее вырубленную площадь. Валка деревьев на стену леса (в просветы между соседними деревьями) допускается только в начале разработки лесосек, прорубке просек, трасс лесовозных дорог, усов, трелевочных волоков; она необходима при санитарных, выборочных, проходных и постепенных рубках. Клейменые деревья, мешающие валке и трелевке леса, следует вырубать.

16. В темное время суток валка деревьев ручным и моторным инструментом запрещается.

17. Выполнение всех работ на лесосеке без защитных касок запрещается, а все работающие на склонах гор более 20° зимой и в дождь должны носить съемные подковы с шипами (раки).

В лесосеках на склонах свыше 20° хлысты, подлежащие раскряжевке, необходимо привязывать к пням или закреплять другим способом, исключающим их перемещение по склону. Хлысты, лежащие поперек склона, следует раскряжевывать с нагорной стороны. Хлысты, расположенные вдоль склона, раскряжевывают с боковых сторон сверху вниз по склону. На склонах [выше 35° раскряжевка хлыстов не допускается.

Кроме того, необходимо выполнять конкретные правила безопасности способов подпиливания, спиливания и валки деревьев.

Мастер, общественный инспектор и дежурный по охране труда ежедневно проверяют состояние оборудования в одной-двух бригадах до начала смены, а в остальных бригадах осуществляют контроль за соблюдением безопасных приемов труда в течение смены и проводят инструктаж. Все нарушения заносятся в специальный журнал или книжку мастера. С содержанием записей нарушители знакомятся под расписку. Тщательную проверку состояния охраны труда на своем участке 1 раз в неделю проводит начальник лесопункта с председателем цехового комитета профсоюза. Руководитель предприятия с председателем ФЗМК 1 раз в месяц проверяют состояние охраны труда на участках. В этой проверке принимают участие инженер ПТО, главный механик и служба охраны труда.

Методы разработки пасек

Положением об организации лесосечных работ в леспромхозах (1966 г.) утверждены следующие методы разработки пасек.

Узкими пасеками и трелевкой за вершины разрабатывают лесосеки, в которых нужно сохранить подрост высотой более 0,5 м, при этом ширина пасек достигает 25—30 м. Валка деревьев вершинами в направлении трелевки под углом к волоку не более 30° создает условия, при которых во время сбора пачки трактором хлысты почти не разворачиваются, а как бы вытягиваются с пасек на волок и меньше повреждают подрост.

Разработка пасеки начинается с прорубки средней пасечной ленты — волока шириной 5 м со стороны погрузочной площадки. Когда закончена валка деревьев по всей длине ленты первой пасеки вальщик переходит в четвертую (вторая и третья пасеки обеспечивают безопасный разрыв в 50 м), а на его место приходят обрубщики сучьев и трелевщики. На волоке сучья обрубаются полностью. При попородной заготовке к трактору прицепляют зачокерованные хлысты или деревья только одной категории, которые затем отцепляют на отдельной площадке. Операцию чокеровки здесь выполняют обрубщики. Трактор передвигается только по волоку, вымощенному сучьями, что позволяет сократить время движения с грузом и холостого хода. По окончании трелевки с первой пасечной ленты вальщик снова возвращается в первую пасеку, но теперь уже валка ведется не по всей ширине полупасеки, а только на ленте 2 шириной 5—6 м с укладкой вершин деревьев на волок и т. д.

При этом методе разработки пасек увеличиваются трудозатраты: тракторист больше времени затрачивает на сбор пачки деревьев, так как они располагаются на значительной длине узкой пасечной ленты, а вальщики — на разрубку волоков, так как их площадь доходит до 17—20% площади пасеки (больше, чем в других методах).

В условиях зимних заготовок должно быть сохранено не менее 60—70% подроста от количества, указанного в лесорубочном билете, и не менее 50—60% (устанавливается осенью) при работе в летних условиях. Об этом составляется акт с указанием состояния и размещения подроста на площади (поврежденный подрост должен быть вырубленным).

Рис. 1. Схемы разработки пасек:
а — узкими пасеками; б — лентами, расположенными параллельно волоку и трелевке за комли; 1—7 — последовательность разработки лент; в — лентами, расположенными под углом к волоку; г — валка на подкладочное дерево; д — разработка пасек с биологической сушкой древесины; е — схема валки леса на трелевочном волоке и уборке хлыстов и деревьев, мешающих проезду ТБ-1. при трелевке за комли; ж — то же, при трелевке хлыстов за вершины; з, и — схемы валки на лентах при трелевке трактором ТБ-1 за вершины; 1 — трелевочный волок; 3 растущим лес; 4 — вырубка; к — схема валки леса на пасеке при трелевке деревьев трактором ТБ-1 за комли; 2 — границы лент; 5 — маршрут перехода вальщика

Во время сборки пачки деревьев трактор может перемещаться и по лентам. Пасеки нарезают шириной 45—50 м, а ленты 5— 8 м. Разработка лесосеки начинается с разрубки волоков в более удаленных концах. Валка деревьев ведется в противоположную направлению трелевки сторону. Деревья трелюют за комли, начиная с ближних к погрузочной площадке концов волоков. Так как сучья на пасеке не обрубают, а в чокеровке участвует и вальщик, то после освобождения волока (лента 1) валка деревьев вершинами к волоку начинается на ленте 2 с дальнего ее конца, а затем на лентах 3, 4, 5 без перехода вальщика в другую пасеку.

Разработка пасек лентами под углом к волоку и трелевка за комли применяется в лесосеках со слабыми грунтами, при глубоком снеге или с неровным рельефом. После разрубки волоков, как и в предыдущем методе, валка начинается с дальнего конца пасеки последовательно лентами 1, 2, 3, … шириной 5—8 м, расположенными под углом 45—60° к волоку, начиная от волока и до границы пасеки.

При работе этим методом на волоках можно вести обрубку сучьев. Трактор, дойдя до места, подлежащего укреплению, сбрасывает обрубщикам пачку деревьев, а вместо нее подцепляет хлысты предыдущего рейса и следует с ними на погрузочный пункт. При сборе пачки деревьев трактор не сходит с укрепленного волока.

При попородной заготовке леса вальщик вначале валит деревья преобладающей породы в объеме рейсовой нагрузки на трактор. По сигналу вальщика трактор забирает сваленные деревья и трелюет их на отдельную погрузочную площадку. Затем производится валка и трелевка деревьев других пород.

В лесосеках с хвойным подростом высотой до 1 м и количеством на 1 га 3 тыс. шт. и более применяется валка на подкладочное дерево. От предшествующего метода он отличается тем, что при разработке лент сначала валится подкладочное дерево вершиной по направлению к границе пасеки, а затем уже на него вершинами на волок, валится группа деревьев, из которых собирается для трактора пачка. Каждая пачка трелюется сразу же после валки.

Разработка пасек с биологической сушкой древесины применяется в весенне-летний период на лесосеках, содержащих мягколиственные породы (осину, березу и др.) и тяготеющих к сплавным рекам. При содержании мягколист-венных пород более 30% эксплуатационного запаса сушке подвергается вся древесина. Пасеки разрабатываются в три захода.

После трелевки подсушенных хлыстов с волоков в первых половинах пасек начинают валку на подкладочные деревья равномерно по площади. Сушка древесины сосущей силой кроны длится 15—20 дней в мае и 10—12 дней в июне-сентябре. После свертывания и побурения листьев обрубают сучья и трелюют хлысты.

При содержании мягколиственных пород 10—30% запаса древесины хвойных пород не оставляется на лесосеке для сушки. Для облегчения ее отсортировки во время трелевки сначала валят все деревья лиственных пород, образующие нижний ряд (рис. 35, д) под малым углом к волоку, затем ведут валку деревьев хвойных пород и их трелевку, оставляя для подсушки лиственные.

В случае использования тракторов ТБ-1 на равнинных и слабохолмистых участках с достаточной несущей способностью грунтов и при отсутствии подроста лесосеки разрабатываются по схемам трелевки хлыстов или деревьев за комли (при среднем объеме хлыста до 0,4 м3). В заболоченных или холмистых, а также в лесосеках с наличием подроста хлысты (деревья) трелюют за вершины.

Трелевочные тракторы с захватом всегда начинают трелевать с дальних концов пасек. А так как кабина машиниста расположена с левой стороны, то по мере продвижения вперед удобно собирать манипулятором только те хлысты (деревья), которые расположены с левой прилегающей полосы. Поэтому валка даже на трелевочных волоках производится к одной стороне.

При трелевке за комли для заезда в конец пасеки трактор ТБ-1, двигаясь задним ходом вдоль правой кромки леса, расчищает себе дорогу переносом комлей манипулятором, а затем, не разворачиваясь, начинает двигаться вперед и собирать пачку. При трелевке же за вершины передним ходом в конец пасеки трактор расчищает себе путь смещением комлей вправо отвалом навески. В конце пасеки он разворачивается на 180° и собирает пачку.

На лесосеках с наличием подроста устраиваются магистральные волоки шириной 6 м. Расстояние между ними 23—33 м зависит от высоты древостоя. Необходимо, чтобы трактор ТБ-1 при наборе пачки не сходил с волока. После завершения трелевки хлыстов с полосы волока начинается валка вершинами к волоку.

Применение того или другого метода разработки пасек зависит от влияния указанных выше факторов, от конкретных условий лесосек и проверяется практикой. При всех способах разработки пасек в случае примыкания лесосек к не отведенному в рубку древостою первые деревья на трелевочном волоке валят веером в промежуточные пространства между деревьями — «окна». После их рубки остальные деревья валят на свободную часть волока в принятом для данного способа порядке.

Выбор направления и очередности валки деревьев

Общее направление валки деревьев зависит от выбранной схемы разработки пасеки. В случае трелевки хлыстов за вершину для облегчения обрубки и сбора сучьев желательно размешать вершины на волоке равномерно. Однако при валке деревьев разной высоты это не всегда возможно. Если же указанное условие вальщик будет выполнять, то располагающиеся под разными углами к волоку хлысты при сборе пачки будут разворачиваться в поперечном направлении относительно ствола, что приведет к повреждению подроста.

Большое значение на очередность валки оказывают сильно наклоненные деревья, которые приходится валить в сторону противоположную общему направлению валки. При транспортировке таких деревьев возникает дополнительная операция — перецепка их перед погрузочной площадкой. Беспорядочно поваленные деревья увеличивают трудозатраты на чокеровку и время на сбор пачки трактором. Таким образом, от умения вальщика выбрать очередность валки деревьев зависит производительность его труда и комплексной бригады в целом.

На рис. 2, а показан пример сочетания очередности валки деревьев с маршрутом переходов при расчистке снега. Необходимо, чтобы дорожки для перехода от дерева к дереву совпадали с правильным направлением при отходе вальщика в момент падения спиленного дерева. Иногда вальщик вынужден делать отступления от теоретически правильного направления валки. Это бывает в тех случаях, когда на месте предполагаемого падения дерева находится уже ранее сваленное, пень, камень, бугор или когда необходимо сохранить подрост, тонкомер, а также предупредить зависание сваливаемого дерева.

Приступая к валке дерева, вальщик должен взвесить все возможности выполнения указанных требований. Так, осмотрев крону дерева, которое он будет валить первым, вальщик должен определить направление естественного тяготения дерева к падению (рис. 36,6). Если стрелкой Fi обозначить направление и величину силы тяготения дерева к падению в результате наклона ствола (в первое время вальщик пользуется отвесом), а стрелкой F2— направление и величину силы, отклоняющей направление падения из-за несимметричности кроны, то действительное направление падения дерева определяется диагональю Р параллелограмма, построенного на векторах F1 и F2 как на сторонах. Исследованиями установлено, что наклоненные с эксцентричной кроной деревья составляют в среднем от 30 До 45% всего количества. У 80% из них направление наклона стволов и эксцентричность крон в основном совпадают и соответствуют направлению господствующих ветров в данной местности. У деревьев, растущих у опушек, и у хвойных в смешанных Древостоях сучья вершин на южной стороне обычно длиннее.

Наиболее ирямостойиые деревья имеют равномерно развитую крону: ель и пихта в 54—56%, а осина и береза только в 17— 20%. Этот важный фактор необходимо учитывать при выборе общего направления валки деревьев и трелевки.

Рис. 2. Выбор направления и очередности валки деревьев:
а — очередность валки деревьев: 1 — расчищенное от снега рабочее место; 2 — направление перехода вальщика; 3 — подлежащее валке дерево; 4 — направление валки; б — определение направления естественного тяготения дерева к падению; в‘— зависимость величины сталкивающей силы Вн от направления валки дерева В и естественного тяготения к падению F

Без особого усилия дерево можно валить левее на 90° (до линии 0—1) правее на 90° (до линии 0—2). Если направление валки перейдет линию (1—0—2), то усилие, необходимое для валки дерева Вн, будет увеличиваться прямо пропорционально величине угла тяготения к падению <рн.1 При значении tp = 180° усилие сталкивания В6 будет наибольшим. Практически при валке наклоненных деревьев с несимметричной кроной 1 вальщик бывает вынужден отступать от принятого йа-правления валки настолько, чтобы дерево можно было повалить имеющимися средствами (гидроклином, лопаткой и др.).

Летом или зимой при глубине снега до 80 см вальщик от дерева к дереву переходит с пилой, у которой двигатель работает на малых оборотах, а при наличии густого подроста и кустарника— двигатель должен быть заглушён. С заглушённым двигателем переносят пилу и зимой при глубине снега 80 см, удерживая ее одной рукой за стойку рамы. При этом рукоятку рамы опирают на предплечье, а улитку вентилятора — на бедро.

Подготовка рабочего места

Валка деревьев без подготовки рабочего места малопроизводительна и является одной из причин, порождающей несчастные случаи. Прежде чем приступить к валке, моторист (или помощник, если валка ведется вдвоем) должен убрать валежник, сухие ветки, вырубить или спилить кустарник, подлесок, подрост вокруг дерева на расстоянии 1 м, а также срубить с дерева низко свисающие или торчащие и мешающие работе сучья.

Рис. 37. Схемы подготовки рабочего места:
А — дорожки для отхода вальщиков; В — направление валки дерева; С — направление уклона местности

В зимнее время нужно притоптать (при глубине до 60 см) или расчистить снег около дерева в радиусе 0,5, а при глубине снега более 60 см — расчистить дорожки для отхода длиной 4—5 м, располагаемые в зависимости от направления валки В и уклона местности С.

В горных условиях бук и лиственница имеют высокорасположенную корневую систему. Для оставления более низкого пня у таких дервьев перед валкой удаляются корневые наплывы. Для предупреждения порчи крупномерных стволов с ценной древесиной место, на которое дерево будет повалено, выстилается тонкими ветками слоем 1 м (подушка).

Значение элементов подпила при валке дерева

Чтобы свалить дерево в нужном направлении, необходимо сначала подпилить его со стороны, в которую намечена валка, а затем уже спилить с противоположной подпилу стороны.

Валку дерева следует осуществлять валочной лопаткой, гидроклином или другим приспособлением. На практике встречаются следующие виды подпилов: угловой с наклонным верхним резом, упрощенный и подпил двумя параллельными резами.

Рис. 3. Виды подпилов:
а — угловой с наклонным верхним ре-зом; б — с двумя параллельными ре-зами; в — упрощенный

В лесу у 70—80% деревьев центр тяжести размещается в стороне от вертикали, проходящей через центр пня. Поэтому почти каждое дерево имеет естественное тяготение к падению. Величина сил тяготения различна. Наихудшие условия для работы волокон недопила создаются в том случае, когда направление естественного тяготения к падению дерева F перпендикулярно направлению валки В или фл>90°. В этом случае волокна недопила df испытывают наибольшие по величине растягивающие усилия. Если толщина волокон недопила df будет недостаточной, волокна оборвутся, и дерево упадет не в направлении валки В, а в сторону естественного тяготения F. Поэтому толщина недопила со стороны, противоположной наклону дерева, делается больше, чем при валке без тяготения к падению ( в пределах — lhD).

Рис. 4. Значение недопила при валке дерева:
а — недопил в момент начала падения дерева; 6 — равнотолщинный недопил прямостоящих деревьев; в — неправильный недопил (формы клина); г — недопил, утолщенный с противоположной наклону дерева стороны; д — отклонение (углубление) дна подпила со стороны утолщенной части недопила на поправочный угол г|) от действия ветра

При валке прямостоящих деревьев с симметричной кроной линию дна подпила ft делают перпендикулярной заданному направлению валки. У деревьев, имеющих естественное тяготение к падению с углом ф<90°, линия дна подпила также может быть перпендикулярной направлению валки В. В этом случае к моменту наклона падающего дерева до соединения верхнего реза подпила с нижним и до обрыва волокон недопила влияние силы естественного тяготения уменьшается настолько, что дерево не уходит в сторону от избранного направления валки.

При ветреной погоде сила ветра действует на падающее Дерево и после облома волокон недопила, поэтому дерево отходит от заданного направления валки. Величина этого отклонения зависит от силы ветра, угла между направлением ветра и направлением валки, а также вязкости волокон недопила. Очень сильно отклоняются деревья твердолиственных пород с хрупкой1 и промерзшей древесиной, у которых недопил сламывается в самом начале падения.

При ветре, дующем в сторону тяготения дерева к падению и сбоку от направления валки, вальщик должен углублять дно подпила со стороны утолщенной части недопила на угол чр, называемый поправочным углом на действие ветра. Величину поправочного угла в некоторых случаях доводят* до 10—15°*. В каждом отдельном случае моторист должен устанавливать величину угла г|) в зависимости от силы ветра.

Сила ветра по шкале Бофорта определяется по следующим характерным признакам:
— умеренный ветер (5,3—7,4 м/с)—поднимаются пыль и легкие бумажки; качаются тонкие ветки деревьев; на поверхности воды хорошо видны небольшие волны, гребни некоторых из них опрокидываются, образуя «барашки» (4 балла);
— свежий ветер (7,5—9,8 м/с)—колеблются большие сучья; волны принимают хорошо выраженную форму, повсюду образуются «барашки» (5 баллов);
— сильный ветер (9,9—12,4 м/с) —качаются толстые сучья деревьев; гудят телеграфные провода; трудно пользоваться зонтом; появляются гребни большой высоты; их пенящиеся вершины занимают большие площади (6 баллов);
— крепкий ветер (12,5—15,2 м/с) – качаются стволы деревьев; неудобно идти против ветра; гребни очерчивают длинные валы ветровых волн; пена срывается ветром с гребней волн, начинает вытягиваться полосами по склонам волн (7 баллов).

Практически у вертикально стоящих деревьев, учитывая породу и время года, в которое выполняется валка, величину недопила оставляют, см: для деревьев диаметром у пня до 30 см— 1; 40 см —2; 50 см — 3; 60 см —4; свыше 60 см — 5 и более. Большой недопил оставляют у деревьев с хрупкой и, особенно, мерзлой древесиной. При чрезмерно большом недопиле вырываются волокна древесины из комля дерева, а иногда образуются сколы и расщепы. Несмотря на это, у деревьев сухостойных, с гнилью или дуплом недопил делается на 2 см больше, чем при валке здорового, дерева.

Козырек, остающийся при валке дерева. При валке дерева у ствола необходимо оставлять козырек по следующим причинам. При падении дерева на пень действует вертикальная сила от массы дерева G . При этом крона дерева испытывает сопротивление воздушной среды f и сопротивление ветра q. Равнодействующая Р этих сопротивлений показана на рис. 40, б диагональю параллелограмма.

Рис. 5. Значение козырька при валке дерева:
а — козырек у спиливаемого дерева; б — усилия, действующие на дерево при его падении; в — влияние несимметричности кроны при падении дерева

Так как площадь правой части кроны на рисунке больше левой, то при падении она будет испытывать большее сопротивление и поворачиваться вокруг своей оси О—Оу.

При отсутствии козырька могут быть случаи, когда сила будет больше Q, и комель соскользнет в сторону противоположную валке, угрожая безопасности вальщика. Особенно опасно это, если моторист сделает недопил h меньше необходимой величины. В этом случае дерево полностью будет опираться на пильную шину. Коэффициент трения р между древесиной (особенно мерзлой) и металлической шиной в несколько раз меньше коэффициента трения между пнем и комлем дерева, а следовательно, и сила Q меньше. Если в это время подует ветер, направленный в сторону противоположную валке, сила Р увеличится, станет больше силы трения Q, и дерево может соскользнуть с пня не в намеченном направлении.

Рис. 6. Глубина подпила и угол между щеками подпила:
1 — вероятность образования расщепа при толстом недопиле и неглубоком подпиле; 2 — способ увеличения угла между щеками подпила; 3 и 6 — влияние глубины подпила на возможность образования расщепа; 4 — подпил при валке в горных условиях; 5 — график определения оптимальной глубины подпила clq у деревьев с ослабленной сердцевиной; 7 — колебания дерева при порывах ветра; 8 — скол передний; 9 — скол задний

По мере увеличения угла скорость падения дерева с малой кроной резко увеличивается. При угле р~80° скорость возрастает настолько, что в результате действия центробежной силы дерево соскальзывает с пня только в сторону направления валки (0,3—1,5 м), а до этого всегда возникает возможность соскальзывания дерева в сторону вальщика.

У деревьев с сильно развитой кроной равнодействующая сопротивления падению Р, а следовательно, и сила Ри больше, чем у обычных деревьев. Поэтому при валке таких деревьев появляется опасность соскальзывания дерева в сторону. Если черево даже с малой кроной при падении цепляет за соседнее, то сила Pi возрастает до величины полученного вершиной удара п соскальзывание комля в сторону неизбежно.

Угол между щеками подпила. В момент падения дерева, когда грани подпила соединяются вместе, волокна недопила подвергаются растяжению с изгибом, так как комель в дальнейшем начинает поворачиваться относительно точки опоры О”. Если толщина недопила будет чрезмерной, а глубина подпила малой, то обрыв волокон не произойдет, а образуется скол по плоскости ет. Поэтому нужно стремиться, чтобы недопил был по возможности меньшим, так как волокна древесины на растяжение имеют большую прочность, чем на скалывание. Кроме того, к моменту соприкосновения верхней щеки подпила с нижней должна развиться сила инерции падающего дерева, могущая порвать волокна и предотвратить отклонение дерева в сторону от направления валки. Поэтому угол между щеками подпила а должен быть таким, чтобы дерево, пройдя его, могло развить достаточную скорость. При малой величине угла а дерево нужно толкать с большей силой, что с применением гидроклина невозможно.

Используя положения указанного вывода, для оставления пня минимальной высоты (так как плоскость спиливания находится на высоте верхнего края подпила) угол cti желательно увеличивать даже за счет снижения нижней грани подпила. Это условие хорошо сочетается при валке леса в гористой местности, где представляется возможность наклонную щеку подпила располагать значительно ниже горизонтальной, а горизонтальную — на одном уровне с плоскостью спиливания.

Рис. 7. Упрощенный подпил:
а — схема нанесения пропилов; б — волокна, выхваченные из комля после валки дерева с оставлением недопила; в — испорченная часть комля

Но так как удерживающий момент пропорционален величине поверхности скалывания, а следовательно, длине хорды на торце хлыста, по которой происходит расщепление, то для сохранения приведенного выше равенства при валке сильно наклоненных деревьев необходимо, чтобы длина хорды расщепления приближалась по величине к диаметру, т. е. глубина подпила должна быть большей (с сохранением недопила нормальной величины). Практически у попутно наклоненных деревьев глубина подпила должна быть не менее a — l/3D, а у деревьев, стоящих вертикально, с симметричной кроной a = i/iD (здесь D — диаметр дерева в месте спиливания), а при обратном наклоне а= (Ve-r-Vi). Чем глубже подпил, тем легче валить прямо стоящие деревья. У деревьев с D> 70 см глубина подпила увеличивается до а= (0,35-f-0,4)Z). Исключение представляют дуб, бук и ясень. Из табл. 4 видно, что предел прочности на раскалывание у дуба, ясеня и особенно у бука в радиальном направлении намного меньше, чем в тангенциальном (почти на 30—40%). Поэтому если подпил у деревьев этих пород делать глубже 4ДА то плоскость скалывания увеличивается медленнее, чем снижается предел прочности, и вероятность образования расщепов увеличивается.

Для уменьшения возможности образования расщепов у таких деревьев подпил выполняется двумя параллельными резамп, кроме того, глубина подпила доводится до 0,5Д а у ясеня до (0,6-4-0,75)/). При этом возможность скалывания по дну плоскости спиливания jn (см. рис. 41,6) уменьшается, но расщепа не происходит потому, что возрастает жесткость волокон в плоскости гр.

Из сказанного можно сделать вывод, что при спиливании деревьев нажимать валочным приспособлением следует лишь после того, как будет оставлен нормальный по величине недопил, так как при преждевременном нажатии возникают условия, подобные естественному тяготению к падению и требующие более глубокого подпила. Если же подпил неглубок, то дерево начнет падать до того, как будет сделан нормальный по величине недопил, и при этом произойдет расщепление ствола. Опасность расщепов увеличивается даже при небольшом ветре. В моменты дуновения ветра против направления валки, казалось бы, возможность расщепа снижается. Но когда порыв ветра уменьшается, изогнутое дерево силой упругости возвращается в первоначальное положение, переходит при этом вертикаль и отклоняется вперед. В этот момент чаще всего и образуется расщеп. Для его предупреждения глубину подпила делают a = V3D.

У деревьев, имеющих ослабление сердцевины размером d = = 0,5D и более, и при оптимальной глубине подпила длина линий сколов по здоровым волокнам будет малой, не предотвращающей расщепов. Такие деревья валят так же, как и деревья с гнилями, или с наложением бандажа.

Рис. 8. Подпил двумя параллельными резами:
1,2 — влияние обратного момента на зажим пильной шины в конце спиливания; 3 — то же при угловом подпиле; 4 — значение расстояния между резами подпила; 5— значение величины облома ломтя у дна подпила; 6 — влияние горизонтальности и высоты плоскости спиливания на образование расщепа

В то время как кромка верхнего подпила коснется нижнего в точке О , волокна недопила, согнутые в результате наклона дерева, подвергаются дополнительному растяжению. Если же расстояние между плоскостями подпилов в будет малым, то растягивающие усилия по величине превысят изгибающие, и это может привести к выхвату куска древесины или переднему сколу.

При данном способе подпила поваленное дерево может не иметь козырька. Применение такого способа подпила при валке толстых с односторонней или сильно развитой кроной деревьев представляет опасность, так как не исключены случаи соскальзывания комля в сторону вальщика. Поэтому данный подпил рекомендуется применять на валке с диаметром комля до 18 см.

Спиливание дерева

При выполнении подпила двумя параллельными резами плоскость спиливания может располагаться и ниже верхнего подпила, что и делается во многих зарубежных странах. При этом следует остерегаться случая, когда пропил в начале спиливания дерева будет нанесен правильно, а затем в результате перекоса пильной шины пойдет ниже нижнего реза подпила. После удаления ломтя при соединении верхнего подпила с нижним в точке О, как показано на рис. 43, 6, недопиленные волокна легко изгибаются в плоскости St. Но так как ниже места изгиба волокна недопила защищены с обеих сторон, а сверху — только с одной, то первоначально расщеп произойдет в плоскости ет, а затем распространится и дальше вверх. Поэтому мотористам, не имеющим достаточного опыта в валке деревьев, рекомендуется спиливать дерево на уровне верхнего подпила, но ни в коем случае не ниже нижнего.

При валке деревьев на подпил и спиливании пилой МП-5 «Урал-2» с гидроклином КГМ-1А затрачивается 30% общей продолжительности рабочего дня, на раскряжевке пилой ЭПЧ-3 п механизированной раскатке 42%, т. е. пиление является наиболее трудоемким и продолжительным процессом. Чтобы добиться высокой производительности, моторист должен предохранять пильную цепь от затупления, обеспечить свободное пиление и направить пилу так, чтобы плоскость спиливания совпадала с верхней плоскостью подпила.

Рис. 9. Влияние элементов зуба пилы и способов пиления на величину сопротивления резанию:
1 — форма дна пропила при работе без колебаний пильного аппарата; 2 — пиление, сопровождаемое колебательными движениями пильного аппарата; 3 — углы резания горизонтальной кромки Г-образного зуба; 4 — зависимость величины заднего угла горизонтальной кромки Г-обр.азного зуба от способа пиления

При пилении без колебаний инструмента дно пропила получает вогнутую форму и большую длину. Вышеприведенная формула показывает, что если теперь сохранить высокую скорость надвигания и, при которой каждый зуб снимает толстую стружку, для передвижения цепи потребуется приложить большую силу резания Р. Если мощность двигателя, а следовательно, и развиваемое им на ведущей звездочке усилие для той или иной конструкции постоянны, то сохранить допускаемое значение Р можно только уменьшением числа одновременно участвующих в резании зубьев и занимаемой ими длины пропила. Это можно достигнуть, если пиление будет сопровождаться с образованием дна пропила выпуклой формы. При работе цепью ПЦУ-10,26 и затрачиваемой на пиление мощности 3,3 л. с. (2,4 кВт) наилучшие показатели производительности получаются при длине пропила е= 154-20 см.

Из приведенных данных видно, что наименьшая удельная работа, затрачиваемая при пилении, та, при которой С = 0,8ч-М мм и усилие нажима цепи на дно пропила Ри= 15-f-17 кгс. При меньших усилиях подачи С толщина стружки будет меньшей, чем заданная величина снижения ограничителей подачи Г-образным зубьям. При усилиях подачи больше указанных ограничители подачи зубьев будут вминаться в дно пропила. Это вызовет повышение части мощности двигателя, отдаваемой на преодоление сил трения.

Для цепей режуще-скалывающего типа (ПЦП-15 М) производительность чистого пиления увеличивается до усилий надвигания Ри = 20-4-25 кгс (называемых критическими). При этом междузубовые впадины предельно заполняются опилками. При усилиях подачи более 250 Н резко растут усилия трения опилок в пропиле. Так как при валке леса труднее обеспечить постоянные усилия подачи, возникают частые зажимы пильной цепи. В связи с этим производительность пиления переносными пилами на валке меньше, чем на раскряжевке, на 25—40% [40]. Колебательные движения важны также и при работе механическими пилами. Если у ручных пил задние контурные углы зубьев а, образованные между боковой режущей кромкой и дном пропила, большие (около 60°) из-за симметричной формы, то у пильных цепей они малые (около 9—10°). Если угол а сделать большим, то контурный угол заострения зуба уменьшится, а следовательно, зуб будет менее стойким и при пилении быстро затупится.

На усилие резания, возникающее в цепи, оказывает влияние форма зубьев и их угловые данные (геометрия). Усилия снижаются с уменьшением угла резания. Если угол а сделать большим, то контурный угол заострения зуба р умень-щится, а следовательно, горизонтальная режущая кромка будет менее стойкой и при пилении быстро затупится. Поэтому У зубьев пильных цепей задние углы горизонтальных режущих кромок делаются наименьшей допустимой величины (9—10°).

Уменьшение заднего контурного угла а ведет к резкому увеличению силы трения между задней гранью зуба и дном пропила. Это происходит потому, что подмятые, но не подрезанные волокна древесины на участке длиной I стремятся принять исходное положение. При закругленной форме дна пропила задний контурный угол оц увеличивается и, следовательно, силы трения уменьшаются. Таким образом, чтобы пиление было менее трудоемким и уменьшались силы трения спинок зубьев о дно пропила, необходимо во время пиления пилам сообщать легкие колебательные движения. Потребление мощности при этом снижается на 25—30%, а производительность пиления повышается до 25—40%.

Рис. 10. Техника спиливания дерева:
а — при движении головки пильной шины вперед; б — порядок нанесения резов при спиливании деревьев не толще 50 см без естественного тяготения к падению

Спиливание дерева на практике часто осуществляется движением головки пильной шины вперед, но при этом наблюдается ряд отрицательных явлений:
— опилки, полученные при перерезании коры шейки дерева, обычно загрязненные грунтом, проходят через весь пропил и вызывают быстрое затупление режущих кромок зубьев;
— активная часть пильного аппарата размещается у холостой звездочки, а зубья около упора почти не участвуют в пилении и движутся вхолостую;
— при включении в работу каждого зуба длина пропила резко увеличивается, что приводит к повышению сопротивления пилению;
— если нажим пилой производить только вперед, без покачиваний, то зубья пильной цепи, копируя форму шины, движутся в пропиле по кривой вогнутой линии тп, задние контурные углы cti уменьшаются до величины аг, а следовательно, увеличиваются силы трения спинок зубьев о дно пропила и двигатель пилы работает с перегрузкой. Вследствие вынужденного ослабления подачи опилки получаются мелкие, производительность пиления по площади пропила значительно уменьшается.

Для устранения перегрузки двигателя из-за дополнительных сопротивлений пиление должно осуществляться частью пильной шины, примыкающей к двигателю. Деревья диаметром до 50 см, не имеющие естественного тяготения к падению в сторону, целесообразно спиливать в такой последовательности: после выполнения приемов 1 и 2 (когда делается подпил) движениями 3, 4, 5 и 6 выпиливают серповидный пояс, который позволяет последующие операции выполнять без перекоса и ступенчатости; приемом 7 оформляют сторону Об, а приемом 8 сторону аО треугольника недопила.

При валке еловых деревьев, у которых корневая система располагается над поверхностью земли, а также деревьев, имеющих овальное поперечное сечение или ребристую закомели-стость, во избежание небольших отщепов сторону треугольника недопила следует оформлять по линии вдО (глубиной среза 2—3 см), но только последним движением пильной шины, чтобы иметь представление о величине оставленного недопила. Последним приемом 9 окончательно спиливают дерево. При этом пилить нужно быстро с сохранением параллельности пропила дну подпила. Чтобы в этот момент дерево не клонилось в сторону, противоположную направлению валки, и не зажимало пильную цепь, гидроклин или другое валочное приспособление вставляют в пропил сразу же после углубления шины на 0,5£>, а у деревьев диаметром до 32 см — при углублении на 0,6D.

Особенностью такой техники спиливания, кроме высокой производительности пиления, является отсутствие возможности расщепов комля. После выполнения приемов 7 и 5 неподрезан-ными оказываются волокна древесины в пределах плоскости аОбвг (рис. 45, б) или аОдвг. Наибольшие растягивающие усилия будут испытывать волокна древесины в вершине О треугольника аОб, находящиеся около сердцевины. Обрыв этих волокон невозможен даже при наличии естественного тяготения дерева к падению, направленного в сторону валки, так как древесина при растяжении без изгиба выдерживает очень большие усилия. Расщепа дерева не произойдет потому, что длина хорды скола, которая должна проходить через точку О, по величине близка к диаметру.

Рис. 11. Затраты времени на валку (подпил, спиливание и сталкивание) различными бригадами:
1 — удмуртская; 2 — крестецкая; 3 — карельская; 4 — среднее для всех вальщиков; 5 — тагильская; 6 — костромская; 7 — рекордные отдельных вальщиков; —X—X—X — при работе одного моториста с лопаткой;—при работе моториста с помощником

Воздействие рабочего в этот момент на Дерево валочным инструментом называется сталкиванием.

На совмещенном графике, построенном по данным двух экспериментов, линиями 1, 2 и 3 обозначены затраты времени Тмиа на подпил, спиливание и сталкивание при валке Дерева одним мотористом, сплошными линиями — затраты ПРИ валке мотористом вдвоем с помощником, полученные при наблюдениях за работой лучших бригад из различных районов страны, а штриховыми линиями — затраты времени при работе одного моториста с гидроклином КГМ-1А. Кривые показывают, что при валке тонкомерных деревьев (12—16 см) общие затраты времени почти одинаковы как при работе одного моториста, так и вдвоем с помощником.

При валке толстых деревьев время, затрачиваемое при одиночной валке, резко возрастает. Так, моторист с помощником из Костромской обл. на валку дерева диаметром 40 см затрачивают 1 мин, а один моторист из Крестецкого ЛПХ-—2 мин. При валке более толстых деревьев эта разница возрастает еще больше. Разница в затратах времени объясняется неодинаковым порядком выполнения операций. Так, при валке в одиночку моторист начинает валить дерево лопаткой или рычагом только после полного выполнения приема по спиливанию. При валке же вдвоем помощник вальщика начинает толкать дерево (не в полную силу) еще тогда, когда дно пропила размещается на диаметральной линии; в этом случае расщеп менее всего вероятен. В это время производительность пиления достигает наибольшей величины, так как отсутствует зажим пильной цепи. В конце спиливания усилия по сталкиванию быстро нарастают до предельной величины. Таким образом, одновременное выполнение спиливания со сталкиванием резко сокращает затраты времени на валку.

Такое совмещение выполнения операций по валке возможно и при использовании гидроклина. Поэтому внедрение клиньев на лесозаготовках не только облегчит выполнение направленной валки при работе моториста в одиночку, но позволит значительно повысить производительность работ. Если учесть, что в целом по стране работает более 25 тыс. комплексных бригад, внедрение гидроклиньев высвободит большое число рабочих.

Валка тонкомерных деревьев

Деревья диаметром до 22 см подвергаются валке в следующем порядке. После выполнения движений 1 и 2 подпила моторист качательными движениями пильного аппарата в горизонтальной плоскости спиливает дерево, выполняя движения 3 и 4. После этого приемом 5 в пропил закладывается лопатка; моторист следит, чтобы расстояние от лезвия лопатки до цепи было не менее 3—4 мм. Далее движением 6 выполняется допиливание.

Не вынимая пилы из пропила, моторист в зависимости от конструкции валочной лопатки поднимает или опускает ручку. По характеру начального движения дерева моторист определяет правильность направления падения и уточняет форму оставленного недопила. Как только дерево, перейдя мертвую точку (угол отклонения от вертикали 2—4°), под действием собственной массы начинает падать, моторист вынимает лопатку. В случае необходимости он повышает обороты двигателя, исправляет форму недопила (не дольше 2 с) и, сбавив газ мотора, как можно быстрее по подготовленным дорожкам отходит от падающего дерева, так как время падения не превышает 4— 6 с. При попутном наклоне ствола 2—3° и более дерево валится без применения валочных приспособлений. Если недопил оставлен нужной величины, а дерево не падает, то ни в коем случае нельзя становиться на лопатку, садиться на нее или раскачивать дерево. Нужно вынуть шину из пропила, пилу отнести в безопасное место и усилиями двух рук на лопатку повалить дерево.

Согласно исследованиям усилие сталкивания прямостой-ных деревьев толщиной до 18 см находится в пределах 392 Н и их можно валить, толкая руками. Поэтому раньше, когда валка леса велась с помощью вилок двумя рабочими, свалить деревья толщиной 22—26 см не представляло никаких трудностей. С переходом на одиночную валку с применением гидроклина эти деревья оказались нетехнологичными: руками столкнуть невозможно и пользоваться гидроклином затруднительно, так как он задевает за пильную цепь, а валить с применением лопаток запрещено правилами безопасности. Кривые на рис. 46 подтверждают меньшую производительность одиночной валки нетехнологичных деревьев. Оторцовка козырьков обычно осуществляется раскряжевщиками на нижнм складе.

Рис. 12. Валка тонкомерных деревьев:
1, 2 — движения подпиливания дерева; 3, 4, 6 — порядок выполнения движений по опиливанию дерева; 5 — очередность приема валки дерева лопаткой

При валке на подкладочное дерево бывают случаи, когда сваленное дерево, опираясь на подкладку, изогнется, а недопил не оборвется (например, у тонкомерных деревьев). Прибегать к пилению в этих случаях опасно, так из-за пружинящего действия ствола в момент перерезания последних волокон комель может подпрыгнуть вверх и подбросить пилу. В этих случаях рекомендуется волокна недопила перерубать топором.

Валка деревьев с применением гидроклина

Спиливание деревьев диаметром у комля более длины рабочей части пильной шины начинается с нанесения реза на Участке . Затем, сдвинув зубчатый сектор упора назад, давлением правой рукоятки рамы вперед перепиливаются волокна на участке 4. При пилении на участке 5 головка ведомой звездочки образует дно пропила длиной ОК такой величины, чтобы остающаяся часть недопила On была около 40 см, т. е. дальнейшее спиливание производилось бы без участия головки ведомой звездочки.

Рис. 13. Валка деревьев средней толщины:
а — с естественным тяготением к падению F справа относительно направления валки В; б — с естественным тяготением к падению слева относительно направления валки; в — уширение пропила для надежного удерживания прогидроклина; 1, 2— участки подпила дерева; 3—6, 8 — участки спиливания дерева; 7 — положение гидроклина; 7‘— положение гидроклина, если имеется корневой наплыв

После повала дерева рычажок фиксатора ставится в горизонтальное (ослабленное) положение, а рычажок предохранительного клапана-—в натянутое. Клин передней частью цилиндра вставляется в зажим-держатель, расположенный на левой рукоятке пилы, а если его нет — подвешивается крючком за рукоятку.

Основным способом переноски гидроклина при переходе от дерева к дереву или из пасеки в пасеку является установка его в замке-держателе снаряжения для вальщика леса, расположенного на плечевом ремне у груди. Пила с работающим на холостых оборотах двигателем удерживается впереди себя двумя руками, согнутыми примерно под углом 90°.

При естественном тяготении дерева к падению влево относительно направления валки в пределах угла 90°, для предупреждения зажима пильного аппарата на участке перерезаются волокна до точки п с оставлением около нее возможно меньшего недопила. Гидроклин 7 вставляют в пропил и смещают его к двигателю пилы. После включения клина производят окончательное спиливание на участке 8, поворачивая пильный аппарат вокруг точки п. Когда будет образован недопил нужных размеров, клин включают на валку.

Для более надежного удержания гидроклина в пропиле деревьев диаметром в срезе больше длины шины после выполнения перерезания древесины на участке пилу вынимают и в месте установки клина делают дополнительный рез. Вставив пилу в пропил, а затем гидроклин (с непродолжительным его включением), выполняют срезание волокон на участке. После этого клин включают на валку. Если шток клина выдвигается полностью, а дерево не падает, то действие клина выключают. Рядом с ним в пропил вставляют ломоть от подпила и клин включают на вдвигание. Клин переставляют глубже в пропил и снова включают на валку дерева.

Валка крупномерных деревьев с применением гидродомкрата

Так как гидроклин не развивает больших усилий, деревья диаметром до 90 см валятся переменным включением двух гидроклиньев или одного гидродомкрата, а более толстые — только гидродомкратом ДГМ-16. В случае, если дерево имеет естественное тяготение к падению влево от направления валки В, то после выполнения бензопилой движений, подпила сначала приемами вырезается серповидный пояс. Далее с участием головки ведомой звездочки приемом 6 производится пиление в зоне сжатых волокон. Затем делается второй рез, располагающийся ниже плоскости спиливания на высоту домкрата глубиною 140—150 мм. Затем пильную шину устанавливают в положение раскряжевки, и головкой выполняют два сходящихся под углом вертикальных реза. Ломоть удаляют и в нишу вставляют гидродомкрат. Чтобы до момента надежного упора домкрата не зажимало пильную цепь, включают насос. После того как гидродомкрат окажется готовым к действию, насос выключают. Далее положением упора пилы из точки т с участием головки ведомой звездочки перерезают волокна на участке 8 с периодическими включениями насоса. Перед окончанием спиливания насос включают и домкрат работает на сталкивание дерева.

Рис. 14. Валка крупномерных деревьев:
а — имеющих естественное тяготение к падению влево относительно направления валки: 1, 2— участки и движения подпиливания дерева; 3, 4, 5, 6 — участки и движения по спиливанию дерева; 7 — очередность включения гидродомкрата; 8 (штриховка) — последний участок и движение по спиливанию; б — расположение вертикальных резов; в — имеющих естественное тяготение к падению вправо относительно направления валки; 1, 2 — движения подпиливания дерева; 3, 4, 5 — движения по спиливанию дерева; 6 — очередность включения гидродомкрата; 7 — последнее движение по спиливанию

В начале падения вальщик за рукоятку вынимает домкрат из ниши и с пилой отходит по дорожкам.

Дерево, имеющее естественное тяготение к падению F вправо от направления валки, после выполнения приемов по подпилу начинают спиливать приемами в зоне сжатых волокон. При этом часть дна пропила ОК, образованная головкой пильной шины, имеет такую длину, при которой на участке по можно работать частью шины, прилегающей к двигателю. Приемами делается ниша, в нее вставляется гидродомкрат и на непродолжительное время включается насос. При спиливании волокон на участке включается насос для работы домкрата на сталкивание дерева. Если после выполнения приема 5 пропил окажется с перекосом, то целесообразно приемом начать пропил от точки п и вести его навстречу старому.

При отсутствии гидродомкрата толстые деревья валят по описанной схеме, но только ниши не делают, а в обычный пропил закладывают деревянный или алюминиевый клин. К концу спиливания, не вынимая из пропила пилы, клин подбивают, а если потребуется, то забивают и второй клин. После окончательного спиливания моторист поочередной подбивкой клиньев побивается правильного направления валки. В начальный момент падения дерева моторист исправляет неточности, допущенные при образовании недопила, а затем отходит от падающего дерева.

Валка деревьев с гнилями

Деревья с ядровыми гнилями в комле при валке в сторону наклона часто дают расщепы. Одним из способов, предупреждающих порчу комля, является наложение на него бандажа-— отрезка цепи с крючком на конце. Для этого дерево выше плоскости спиливания обвивают цепью (в один или два оборота), а концы цепи соединяют крюком или обвязывают пятью витками веревки. Для плотности обхвата забивают клин между цепью и стволом. После этого дерево спиливают.

Практикой доказано, что подгнившее дерево с любой величиной наклона, если оно имеет хотя бы три участка здоровой древесины, расположенных по вершинам треугольника, удерживается от падения. Если участки древесины I и II оформить по условиям, удовлетворяющим требованиям недопила, то после перерезания волокон древесины на участке III дерево упадет без расщепа комлевой части. По этому способу можно валить деревья с гнилями в сторону наклона и без наложения бандажа. Моторист Майкопского ЛПХ И. Горбиков разработал схему валки тонких деревьев с гнилями, которая напоминает указанный выше способ. Приемами 1 и 2 делают подпил, приемом 3 спиливают волокна на участке АВ. Затем приемом — волокна на участке CD (стрелки показывают направление надвигания пильной шины при спиливании).

Волокна, отмеченные двойной штриховкой, являются участками недопила. Участок III недопила удерживает дерево от падения. Спиливают дерево приемом. Волокна, отмеченные на схеме одинарной косой штриховкой, в плоскости возможного расщепа ЕН спиливают сразу после выполнения приема 5, и как можно быстрее. Мотористам, не имеющим достаточного опыта, рекомендуется эти волокна перерезать головкой пильной шины до спиливания участка III. Если дерево имеет тяготение к падению в правую сторону (фп = 90°), то зона III смещается немного влево, и наоборот.

Деревья, имеющие гнили с выходом на наружную поверхность ствола, в зависимости от направления естественного тяготения к падению можно валить только в ту сторону, где соответствующий направлению валки недопил (особенно со стороны противоположной наклону) на торцовом срезе располагается в зоне здоровых волокон. Без подпила такие деревья валят трелевочным трактором или лебедкой.

Рис. 15. Валка деревьев с гнилями:
а — форма и расположение неперерезанных волокон перед последним движением по спиливанию; 6 — последовательность выполнения приемов при валке дерева с внутренней гнилью; в — валка дерева с наружной гнилью; 1, 2 — движения подпиливания дерева; 3, 4, 5 — порядок движений по спиливанию; I и II — участки древесины, являющиеся недопилом; III — участки древесины, подлежащие перерезанию в последнюю очередь

Валка деревьев в сторону противоположную наклону

Согласно технической характеристике гидроклином КГМ-1А в любом направлении можно валить прямо стоящие деревья D^.70 см, а с обратным наклоном не более 5° — только D<. <60 см.

Как указывалось выше, для валки наклоненных деревьев можно использовать два клина, подключая их к приводу попеременно. Вальщик должен уметь определять предельный размер наклона деревьев, которые можно повалить против их естественного тяготения к падению имеющимися валочными средствами.

После того как пильная шина углубилась в дерево, забивают один, а затем второй клин. Когда недопил составляет 3—4 см, моторист добивкой клиньев пробует повалить дерево. Особое внимание уделяется правильности оформления недопила, так как дерево при обрыве недопила может начать падение при зажатой мотопиле н сломать ее. Если величина недопила осталась большой и воздействия клиньев и других валочных средств для валки недостаточны для освобождения пилы, ее необходимо разобрать, отсоединив двигатель с редуктором от пильного аппарата. Затем из пропила удаляют все валочные средства. Присоединив к мотору резервную пильную шину с изношенной цепью, приступают к осторожному спиливанию недопила со стороны подпила, но так, чтобы не коснуться зажатой пильной цепи.

Рис. 16. Валка деревьев бензопилой «Тайга-214»:
а — схема подпила; б — схема спиливания стволов диаметром менее длины пильного аппарата; в — схема спиливания деревьев до 50 см способом «таран»; г — схема спиливания деревьев диаметром до 90 см

Сильно наклоненные деревья (с наклоном более 5° и диаметром более 60 см) валят только в сторону наклона с отклонением вправо или влево до 90°, но так, чтобы их было удобнее затем вытащить или использовать в качестве подкладочного дерева. Подпил в этом случае делают глубиной в 1/3 или 1/2 диаметра, и, если необходимо, на комель накладывают бандаж.

Опыт использования безредукторной пилы «Тайга-214» на валке леса

В объединении «Ленлес» валку деревьев диаметром до 18 см выполняют из одного положения — подпил производят холостой, а спиливание — рабочей ветвью пильного аппарата. Такой способ экономит время на переходе с позиции подпиливания к спиливанию.

У деревьев, имеющих диаметр реза меньше длины шины, при подпиливании сначала наносят верхний рез с наклоном в 45°, а затем нижний так, чтобы клиновидный ломоть выпал. Плоскость спиливания располагают выше на 2—3 см над дном подпила, тем самым образуя небольшой козырек. Такой подпил обеспечивает повышенную безопасность, так как его щеки не смыкаются и не обрывают недопил на протяжении 90° поворота ствола, т. е. до самого приземления. Все это время волокна недопила удерживают движение дерева в заданном направлении и гарантируют от соскальзывания комля с пня в сторону вальщика.

У деревьев с диаметром реза до 50 см после выполнения подпила 1—2 из положения пилы в позиции А заглубляют головку пильного аппарата, а затем быстро переводят ее в позицию Б, производя пиление в «таран» движением. После входа шины на нужную глубину в зависимости от направления тяготения к падению холостой ветвью цепи движением 5 оформляют одну сторону недопила, а затем круговым движением спиливают дерево. По конкретным условиям определяют момент, когда следует вставить валочное приспособление и производить допиливание.

Валка деревьев, сросшихся у пня, и с развилками

Деревья, сросшиеся у пня, спиливать в один прием общим пропилом нельзя, так как недопиленные волокна не в состоянии удержать оба дерева, которые могут упасть в разные стороны. Зажим пильной шины может быть настолько быстрым, что ее невозможно будет освободить из пропила, в результате неизбежна поломка инструмента.

Если направление валки В первого дерева перпендикулярно плоскости расположения сросшихся деревьев, то раньше валят дерево более тонкое или пораженное в большей степени напенной гнилью. Плоскость спиливания располагают на такой высоте от земли, чтобы место сращения не влияло на направление валки. После подпила спиливают дерево в два приема. При выполнении приема упор пилы прикасается к спиливаемому дереву. Приемом II упор пилы переносят на соседнее дерево. Если это сделать невозможно, моторист, удерживая пилу на весу, углубляет пропил головкой ведомой звездочки так, чтобы пильной цепью не повредить поверхность второго дерева. Второе дерево валят обычным способом, как дерево с наклоном, причем плоскость спиливания располагают возможно ниже. А чтобы было удобнее спиливать, сначала подпиливают высокий пень первого дерева.

Если направление валки находится в плоскости расположения деревьев, то первое дерево валят в сторону валки на пасеке, а другое — в противоположную, в соответствии с наклоном и удобством размещения его на пасеке. После выполнения подпила плоскость спиливания размещают на такой высоте, чтобы холостая ветвь цепи, когда вводят между деревьями пильную шину, не задевала и не портила древесины второго дерева. Второе дерево спиливают в плоскости обычным способом. Если место сращения расположено выше 1,3 м, то сросшиеся деревья валят одновременно в направлении перпендикулярном плоскости развилки.

Рис. 17. Валка деревьев, сросшихся у пня:
а — в направлении перпендикулярном плоскости расположения сросшихся деревьев; б — плоскости расположения сросшихся деревьев; I, II — последовательность приемов по спиливанию первого из сросшихся деревьев; 1 — расположение плоскости спиливания при валке первого дерева; 2 — при валке второго дерева

Валка деревьев в горных условиях

Направление валки леса в горных условиях в основном зависит от величины уклона местности. Сваленное дерево, касаясь земли необломившимися сучьями, сильно пружинит, затем в зависимости от крутизны склона несколько сдвигается с горы вниз. Поэтому для обеспечения безопасности рабочих на склонах крутизной свыше 15° деревья нужно валить вершиной к подножию горы, а для того, чтобы они меньше разбивались,— с небольшими отклонениями в ту или другую сторону в зависимости от расположения лесоспусков и трелевочных волоков, наклона и массы дерева. Валку начинают у основания горы с постепенным продвижением вверх, предварительно убедившись, что как выше, так и ниже по склону отсутствует угроза обвала горной породы или снега.

Исследованиями установлено, что в буковых насаждениях с уклоном местности 25—35° в летний период при падении от ударов о землю повреждается 9%, а зимой и в период весеннего сокодвижения разбивается до 15% всех стволов.

У деревьев, упавших на пасынок толще 20 см, расположенный под углом к стволу 15—45°, вырывается участок древесины длиной до 2 м. Деревья, падающие в плоскости развилки, получают от места ее образования вниз по стволу длинные расколы. Для уменьшения порчи деловой части ствола указанные деревья следует валить так, чтобы плоскость развилки или пасынок со стволом при падении приземлялись одновременно плашмя. Ни в коем случае нельзя валить деревья на пни, камни и другие возвышения, при ударе о которые образуются как глубокие продольные трещины, так и сквозные переломы ствола.

В лесосеках сплошной рубки в зоне сильно наклоненных, сухостойных, крупномерных перестойных и поврежденных гни-лями деревьев заранее вырубают и вывозят тонкие деревья. Кроме того, указанные деревья при отсутствии валочных домкратов следует валить в сторону их естественного наклона с изменением угла падения не более 90°.

При выборочных, постепенных рубках или рубках ухода на склонах гор свыше 15°, когда необходимо валить деревья с сильно развитой кроной, сучья которых переплетаются с кронами соседних деревьев, используют принудительную валку в просвет между деревьями, при помощи лебедки. Таким деревьям предварительно шестом со специальным крюком с нагорной стороны навешивают трос.

Основные правила валки остаются те же, что и в равнинной местности. Моторист, выбрав направление валки, делает подпил способом двух параллельных резов или углового со стороны подножия горы. Желательно верхний подпил выполнять горизонтальным с расчетом, чтобы он находился на линии шейки корня с нагорной стороны, где будет производиться спиливание.

Снятие зависших деревьев

Зависания деревьев образуются при валке в просвет между деревьями из-за неправильного выбора направления валки и слабой техники спиливания. Во всех случаях они являются опасными.

Небольшие зависшие деревья можно снять воротом. Для этого один конец веревки или троса крепят за комель снимаемого дерева, а второй — к концу рычага. Потом рычаг заносят за здоровое дерево, расположенное в 10—15 м от снимаемого, и вращают вокруг ствола. При наличии ручной лебедки ее крепят за здоровое, с крепкой корневой системой дерево диаметром 24—30 см на расстоянии 10—15 м от комля зависшего. Затем трос пропускают через блок, укрепленный на комле снимаемого дерева, и крепят за дерево с лебедкой. Если ручной лебедки нет, зависшие деревья снимают лебедкой трактора, подошедшего на пасеку за группой очередных деревьев (но не во время сбора пачки). Чтобы трактор находился на безопасном расстоянии от места зависания, его тяговый трос с барабана лебедки разматывают на полную длину (не менее 35 м).

Групповые зависания деревьев разбирают в большинстве случаев ручной лебедкой, каждое дерево отдельно, так как по правилам техники безопасности их устраняют во время проведения подготовительных работ. При этом снимают сначала крайние опирающиеся деревья и в последнюю очередь валят дерево, на которое раньше опиралось снятое. Если ручных лебедок нет, зависшие деревья следует снимать тракторами во время прокладки пасечных волоков, но ни в коем случае не оставлять выполнение этой работы до начала разработки боковых частей пасек. Однако снимать зависшие деревья тракторами с захватами не допускается.

Категорически запрещается сбивать деревья валкой на них рядом стоящих, а также подпиливанием дерева, на которое опирается зависшее. В первом случае чаще всего образуются костровые зависания, которые затем трудно устранять, а во втором— возможны тяжелые случаи травмирования рабочих.

Разработка горельников, ветровала и бурелома

Указанные работы вальщику разрешается выполнять только с помощником. Учитывая рельеф местности, способ трелевки и степень захламленности лесосеки, разработку горельников, ветровала и бурелома можно вести только в сторону основного направления ветровала и при глубине снега не более 30 см. Помощник должен иметь валочнур вилку с шестом не короче 5 м, топоры, веревку не короче 10 м, лебедку с канатом длиной не менее 30 м.

Горельники подобно сухостойным деревьям особенно опасны тем, что у них во время подпила или спиливания может обломаться вершина или сук. Поэтому у дерева, подлежащего валке, нужно внимательно проверить состояние кроны, вершины, а затем с силой ударить по стволу вилкой. Рабочие в это время должны находиться на безопасном расстоянии (по возможности под кроной соседнего здорового дерева). Слабые части сучьев сразу же упадут, а более крепкие могут обломаться, когда дерево, падая во время валки, заденет за соседние. Зависшие сучья или вершины следует снять шестом.

В первую очередь следует валить наиболее опасные деревья.

Особенно опасно, когда подлежащее валке дерево сухими ветвями переплетается с кронами соседних деревьев. При падении такого дерева сучья обламываются и разлетаются в разные стороны. Крона соседнего дерева отклоняется в сторону падающего, а после освобождения с силой возвращается в исходное положение. Если вершина такого дерева сухая, то она может обломиться и упасть в сторону вальщиков. Поэтому, прежде

чем приступать к валке дерева, нужно наметить пути для отхода к ближайшим деревьям, за стволами и под кронами которых можно укрыться.

У деревьев с напенной гнилью значительная часть древесины у шейки корней может быть выгоревшей. Чтобы такое дерево при валке не отклонялось от выбранного направления, перед началом работы необходимо топором или лопаткой обследовать его состояние. При определении размеров недопила следует учитывать, сколько времени стоит горельник и хрупкая ли у деревьев древесина.

Рис. 18. Разработка ветровала и бурелома:
а — разработка ветровала; б — разработка бурелома с неотделившимся сломом на высоте более 1 м от земли; в — с зависанием вершины в развилке соседних деревьев; г — разработка облома, зажатого среди трех деревьев или пней: 1 — распорка; 2 — пень или дерево; 3 — зажатый ствол

Разработку бурелома и ветровала начинают с наиболее опасных деревьев. Для ветровальных приземленных деревьев характерно выворачивание из земли всей корневой системы. В зависимости от почвенно-грунтовых условий и степени развития корневой системы пень с корнями после отделения от ствола (корневая глыба) возвращается на место или же падает в противоположную сторону. Поэтому перед отпиливанием стволовой части таких деревьев необходимо подпереть его корневую систему с двух сторон кольями. После отделения корневую глыбу ни в коем случае нельзя оставлять в наклонном положении, а следует лебедкой или трактором столкнуть на место.

Если ветровальное дерево лежит плотно на земле, то предварительно снизу, напротив будущего реза, делается канавка. У деревьев, приподнятых над землей, необходимо под ствол подложить клетку из короткомерных лесоматериалов. Для предупреждения расщепа комля второй рез наносят ближе к шейке корней на 2—3 см.

Большую опасность представляют ветровальные деревья, у которых вершина не лежит на земле. Во избежание расщепа на комель накладывают бандаж. Валку ветровальных деревьев ведут в сторону наклона с глубиной подпила 0,5 D. Если же наклон направлен вверх склона более 15°, то во избежание соскальзывания с горы комель привязывают веревкой к соседнему дереву.

Зависшее ветровальное дерево сначала следует попытаться снять лебедкой, а затем отпилить глыбу, как у приземленного. Если же дерево снять не удается, то сначала отделяют корневую глыбу, и только затем его снимают. При отпиливании ствола от корневой глыбы первый рез наносят снизу и ближе к шейке корня, а второй — сверху и ближе к кроне.

Групповые зависания с вывороченными корневыми системами разбирают поочередно, сначала верхние, а затем остальные. Завалы разбирают трактором или лебедкой с отделением корневых глыб от стволов в безопасном месте. До отпиливания ствола от корневой глыбы вальщик должен определить возможное движение стволовой части после ее отделения и укрепить ее чокером или веревкой для предотвращения выброса комля в сторону. Вальщик должен находиться с противоположной стороны возможного выброса или разворота.

На деревья с трещинами, распространяющимися от комля к вершине, сначала накладывают бандаж, а затем уже осуществляют валку обычным способом. Разработку бурелома с неотде-лившимся сломом на высоте менее 1 м от земли и зависанием начинают с нанесения подпилов с двух боковых сторон в месте слома, недопил оставляют толщиной 4—6 см. После этого бурелом сваливают трактором в сторону под углом 90° к оси ствола. Если дерево сломано на высоте более 1 м и вершинной частью опирается на землю, как показано на рис. 53,6, то сначала следует попытаться снять его при помощи валочной вилки с рычагом, ручной или тракторной лебедкой. Если вершинную часть снять не удается, бурелом следует повалить, помня о действии на него большой силы тяготения к падению F, вызванной обломанной частью. За высокий пень (сломыш) под углом 90° к расположению вершины прикрепляют трос от лебедки. Затем сломыш со стороны натянутого троса подпиливают на глубину не менее 0,5 D, а с обратной стороны спиливают. Недопил оставляют толщиной 4—6 см, а со стороны вершины — немного больше. После спиливания пня усилием лебедки бурелом сваливают. В такой же последовательности производят валку зависшего бурелома с неотделившимся сломом.

Если дерево, сломанное бурей, при падении застряло между деревьями, сросшимися у пня, то сначала валят сломыш, а затем отпиливают вершину, подперев предварительно комель стойкой. Затем оставшуюся часть (после осторожного удаления стойки) освобождают лебедкой.

Если ствол упавшего дерева зажат между тремя стоящими деревьями или пнями, то около места намечаемого реза прочно забивают распорку, упирающуюся одним концом в пень, а другим в зажатый ствол, затем делают рез, но с той стороны распорки, с которой ствол зажат только одним пнем. После этого конец распорки, упирающийся в пень, осторожно выбивают в сторону ненапряженной части ствола, находясь при этом на противоположной стороне возможного выброса.

Читать далее:

Категория: - Механизация лесозаготовительных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины