Том 20, № 1 (2023)

Постепенное истощение запасов спелых и перестойных лесов в доступных и удобных для освоения местностях приводит к необходимости освоения менее доступных лесных массивов. Большая часть лесного фонда Российской Федерации находится в зоне вечной мерзлоты. Леса криолитозоны, как и леса на склонах гор и сопок, считаются одними из наиболее ранимых в экологическом плане. Значительная часть лесов криолитозоны находится на неудобных (по условиям рельефа) местностях — склонах гор и сопок, а также в условиях вечной мерзлоты, что относит их к возможно самым уязвимым в экологическом плане. В то же время необходимо эффективное освоение таких лесов. Исходя из особой сложности планирования работ в рассматриваемых условиях, как с точки зрения эксплуатационной, так и экологической эффективности, необходима научно обоснованная методическая поддержка принятия решений по выбору машин и оборудования и схеме освоения конкретной лесосеки. В статье представлено обоснование классификации прочности почвогрунтов и их соответствия геотехническим условиям лесозаготовок на склонах оттаивающих почвогрунтов, что позволяет оценить работоспособность трелёвочного волока (технологического коридора) и его эффективность при использовании различных лесных машин и трелёвочных систем.

Было замечено, что в условиях реального производства длина балансов, подаваемых в рубительную машину, оказывает влияние на фракционный состав щепы. Теоретическое изучение этого вопроса подтверждает наличие корреляции между длиной измельчаемых балансов и фракционным составом получаемой щепы. В частности, результат теоретического исследования показал, что фракционный состав щепы, полученной при измельчении отрезков брёвен дисковой рубительной машиной, зависит от их длины. Аналитическое исследование показало, что с увеличением длины измельчаемого отрезка (при прочих равных условиях) выход кондиционной фракции растёт. Таким образом, после проведения теоретических исследований были поставлены две задачи, которые следовало решить с помощью экспериментальных исследований. Первая — проверить влияние длины перерабатываемых отрезков бревна на фракционный состав щепы, вырабатываемой дисковыми рубительными машинами. Вторая — установить, как доля короткомера в общем потоке сырья, подаваемого в дисковую рубительную машину, влияет на фракционный состав щепы в условиях реального производства. Результаты исследований на экспериментальной установке показали, что между длиной отрезка бревна, измельчаемого в дисковой рубительной машине, и фракционным составом получаемой щепы существует зависимость при верхнем и нижнем способах выброса щепы. Уменьшение длины измельчаемого отрезка в исследованном диапазоне скоростей резания (17—38 м/с) приводит к снижению доли кондиционной фракции в щепе. В ходе эксперимента в производственных условиях также установлена зависимость между долей короткомеров в массиве сырья, подаваемого в рубительную машину, и фракционным составом вырабатываемой щепы. Зависимости массовых долей различных фракций щепы с достаточной для практики точностью могут быть аппроксимированы линейными выражениями. Исследования в производственных условиях показали, что уменьшение доли отрезков брёвен длиной не более 0,8 м в общем объёме балансов от 68 до 38 % ведёт к увеличению выхода кондиционной фракции в щепе на 2,5 %. При этом также происходит уменьшение долей крупной и мелких фракций на 0,8 % на 1,7 % соответственно. Уравнения регрессии, полученные по результатам производственного эксперимента, позволили установить предельно допустимую долю короткомеров в потоке сырья. Таким образом, получение щепы, отвечающей по фракционному составу требованиям к щепе марки Ц1 по ГОСТ 15815-83, возможно в рубительной машине с ножевым диском диаметром 2500 мм, если в подаваемом на измельчение потоке балансов доля отрезков длиной не более 0,8 м не превышает 45 %.