Ogólna budowa maszyn do pozyskania drewna

Maszyny do pozyskania drewna, zwykle samojezdne, składają się z kilku pod-stawowych układów, powtarzających się w różnych odmianach, w zależności od typu i przeznaczenia maszyny i stanowiących o głównych parametrach maszyny.

Pokazane jest to na przykładzie maszyny ścinkowo–układającej LP–2 (rys. 9.13), składającej się z:

− podwozia maszyny, zwykle samojezdnego (9), rzadziej doczepianego, zwa-nego też „bazą”,

− układu nośnego urządzenia roboczego, np. manipulatora (3), − kabiny operatora (2),

− urządzenia roboczego (np. głowicy ścinkowej (4–6) głowicy ścinkowo– okrzesującej, piły do przerzynki itp.).

Jako podwozia maszyn do pozyskania używane są podwozia samojezdnych ko-łowych żurawi i koparek, stosowanych głównie w USA i Skandynawii lub cowych – głównie w Rosji, ciągników kołowych (w USA i Skandynawii) i gąsieni-cowych (w Rosji i Kanadzie) oraz specjalnych podwozi kołowych (w Skandyna-wii). Ciągniki dwuosiowe wykorzystywane są jako bazy lekkich, o dużej manew-rowności maszyn ścinkowo–układających z urządzeniem roboczym zamocowanym na podnośniku lub żurawiu (manipulatorze) o małym wysięgu. Specjalne podwozia są zwykle uniwersalne lub tylko do pozyskania drewna, wyposażone w nośniki różnego rodzaju urządzeń roboczych do pozyskania – do ścinki, okrzesywania, wyrzynki sortymentów, zrywki.

Z uwagi na typ układu nośnego urządzenia roboczego maszyny do pozyskania dzielą się na trzy grupy:

1. o pełnoobrotowym ruchu przemieszczania narzędzia (maszyny typu mani-pulatorowego),

2. niepełnoobrotowym ruchu przemieszczania narzędzia (maszyny typu czo-łowego i bocznego),

3. nieobrotowe.

Rys. 9.13. Budowa maszyn do pozyskania drewna na przykładzie maszyny ścinkowo układającej LP–2 [Winogorow 1981]: 2 – kabina, 3 – wysięgnica manipulatora (żurawia), 4 – chwytak górny,

Maszyny pełnoobrotowe wyposażone są w platformę obrotową umożliwiają-cą obrót o kąt 360°. Niepełnoobrotowe maszyny wykonują obrót za pomoumożliwiają-cą ko-lumny obrotowej, która wprawdzie jest zdolna wykonać pełen obrót, ale ruch ten jest ograniczony poziomym obrysem maszyny (rys. 9.14). Nieobrotowe maszyny mają narzędzie robocze zawieszone na podnośnikach (zwykle ciągnikowych) i zmiana położenia narzędzia w płaszczyźnie poziomej dokonywana jest ruchem całego podwozia (rys. 9.1, 9.15).

Rys. 9.14. Strefa robocza urządzenia tnącego ścinarki WM4 w płaszczyźnie poziomej [Winogorow 1981]

Bazą pełnoobrotowych maszyn do pozyskania drewna są żurawie hydrauliczne i hydrauliczne jednoczerpakowe koparki. Narzędzia do pozyskania drewna moco-wane są w tych przypadkach na miejscu chwytaków i czerpaków. Wysięgniki kopa-rek będących podstawą konstrukcji maszyn do ścinki drzew pokazano na rys. 9.16. Wysięgniki z ramionami jednoblokowymi są zwykle lżejsze o 10–20% od wielo-elementowych, jednak te ostatnie mają tę zaletę, że ich elementy są zunifikowane i mogą posłużyć do różnych narzędzi roboczych.

Rodzaje wysięgników żurawi hydraulicznych, stanowiących bazę maszyn do pozyskania drewna przedstawiono na rysunkach 9.17, 9.18. Na rysunku 9.19. poka-zano schematy konstrukcyjnych ostojnic żurawi używanych jako manipulatory maszyn leśnych. Ostojnice obrotowe zwiększają strefę roboczą żurawia. Wysięgni-ki teleskopowe i dźwigniowe daleWysięgni-kiego zasięgu przeznaczone są do czyszczeń i

trzebieży wczesnych dokonywanych ze szlaku operacyjnego. Zaopatrzenie głowicy ścinkowej umieszczonej na końcu dźwigniowo–teleskopowego wysięgnika w kółko jezdne (rys 9.20) pozwala wydłużyć zasięg maszyny. Jest to istotne z uwagi na ochronę naturalnych podrostów (odnowień) i wyeliminowanie ręcznego dociągania drewna do szlaku zrywkowego. Wysięgnik umieszczony jest na kolumnie obracają-cej się z ławą pokrętną na trzonie i podstawie. W maszynach pełnoobrotowych z manipulatorem kabina operatora umieszczona jest zwykle na platformie pokrętnej i obraca się razem z manipulatorem (rys. 9.21e, f). W niepełnoobrotowych maszy-nach kabina umieszczona jest na podwoziu niezależnie od manipulatora (rys. 9.21a, b). W niektórych maszynach manipulator umieszczony jest na dachu kabiny (rys. 9.21c).

W Skandynawii maszyny do pozyskania często budowane są na bazie trójo-siowych kołowych ciągników przegubowych (najczęściej procesory i harwestery) lub dwuosiowych kołowych ciągników przegubowych (najczęściej maszyny ścin-kowo–układające). Maszynę ścinkowo–układającą Valmet 901.3 pokazano na ry-sunku 9.24, a procesor ÖSA 706/250 na ryry-sunku 9.25.

Wspomnieć należy o próbach pełnej mechanizacji pozyskania drewna z czysz-czeń późnych i trzebieży wczesnych opartych na suwnicy bramowej (rys. 9.24) i żurawiu wieżowym (rys. 9.25), których główną ideą była maksymalna ochrona siedliska leśnego. Mankamenty tych maszyn wiązały się głównie z ich montowa-niem, przemieszczaniem i kosztami. Wymagały terenu równinnego, dokładnego wyznaczenia i wykonania szlaków zrywkowych. Z tych względów te maszyny i urządzenia nie wyszły poza stadium eksperymentu.

Rys. 9.15. Zawieszenie głowicy ścinkowej na podnośniku hydraulicznym ciągnika [Myhrman 1976]

Rys. 9.16. Rodzaje wysięgników jednoczerpakowych koparek [Zajczik 1976]: a – o jednoblokowych prostych ramionach podnoszenia i operacyjnym, b – o jednoblokowym wygiętym ramieniu podnoszenia i jednoblokowym

Rys. 9.17. Rodzaje żurawi hydraulicznych stosowanych jako manipulatory maszyn do pozyskania drewna [Hamphreys 1980]: a – o wysięgniku dźwigniowym z teleskopowym ramieniem chwyta-ka: 1 – kolumna, 2 – siłownik obrota, 3 – wspornik obrotowy, 4 – ramię ponoszenia, 5 – siłownik

hydrauliczny, 6 – ramię operacyjne, 7 – siłownik, 8 – ramię chwytaka wysuwane teleskopowo, 9 – rotor, 10 – chwytak szczękowy; b – o wysięgniku dźwigniowym dalekiego zasięgu z

belko-wym ramieniem operacyjnym (boom): 1–7, 9–10 jw., 8 – ramię chwytaka przesuwane zwykle linowo (wciągareczką o napędzie hydraulicznym).; e – o wysięgniku teleskopowym: 1 – siłownik

Rys. 9.18. Schematy konstrukcyjne manipulatorów maszyn leśnych [Zajczik 1976]

Rys. 9.19. Schematy konstrukcyjne ostojnic żurawi maszyn leśnych [Zajczik 1976]: a, b, c – obrotowych, d, e, f – nieobrotowych

Rys. 9.20. Zastosowanie żurawia o wysięgniku dźwigniowym z belkowym ramieniem chwytaka przedłużonym teleskopowo do maszyn ścinkowo układających przeznaczonych do czyszczeń

i trzebieży wczesnych ze szlaku operacyjnego [Myhrman 1976]: 1 – kółko jezdne głowicy, 2 – głowica ścinkowa, 3 – głowica okrzesująca

Rys. 9.21. Schematy umieszczenia manipulatora żurawiowego na maszynie leśnej [Zajczik 1976]: a, b – na platformie niezależnie od kabiny, c, d – na dachu kabiny

Rys. 9.22. Maszyny do pozyskania drewna firmy Valmet [Reklama]: a – forwarder 830.1, b – maszyna ścinkowo–układająca lub harwester 901.3 (zależnie od zamontowanej głowicy)

Rys. 9.24. Bramowa maszyna ścinkowo–okrzesująco–sortymentująco–zrywkowa do trzebieży [Myhrman 1973]