Измельчение пней ниже уровня поверхности почвы сдерживается интенсивным абразивным износом режущих элементов в результате их взаимодействия с частицами почвы. Поэтому для решения этой проблемы необходимо удалить от пня верхний слой почвы. Для выполнения данной операции в качестве рабочих органов предлагается использовать рыхляще-сдирающие элементы в виде кусков троса, которые смогут не только подготовить площадку вокруг пня, но и очистить его от налипшей почвы. Применение такой технологии позволит снизить абразивный износ, увеличить межзаточный период режущих элементов машин для измельчения пней, тем самым повысив их производительность.
лесовосстановление, вырубка, удаление пней, измельчение древесины, абразивный износ
Основными объектами при лесовос-становлении являются вырубки. Для вырубок характерны различные древесные препятствия в виде пней, отдельных деревьев, крупных корней, порубочных остатков. В этих условиях лесные почвообрабатывающие орудия с пассивными рабочими органами (лемешные и дисковые плуги, бороны, культиваторы и др.) выполняют операции по основной, дополнительной и междурядной обработке почвы, нарезке противопожарных полос, содействию естественному возобновлению леса [1].
Вырубки в нашей стране занимают значительный объем лесокультурного фонда: в таежной зоне - 30...40 %, в подзоне смешанных лесов - 60...65 %, в лесостепи искусственным путем восстанавливается до 90.. .95 % вырубаемых площадей.
Количество пней на вырубках - один из основных факторов, определяющий условия работ машинно-тракторных агрегатов. Вырубки в таежной зоне европейской части России содержат пней на 1 га: до 400 - 5 %; 400...600 - 40 %; 600...800 - 45 %; 800... 1200 - 9 %; свыше 1200-1 %. В зоне смешанных лесов: до 400 пней на 1 га -3 %; 400...600 - 50 %; 600...800 - 41 %; 800... 1200 - 24 %; свыше 1200 пней - 2 %. 80 % европейского севера имеют 800 пней на 1 га [2].
В свою очередь количество пней оказывает влияние на расстояние между ними. Беккер М.Г. в своей работе [3] указывает зависимость среднего расстояния между соседними деревьями от их плотности, согласно которой при увеличении плотности уменьшается расстояние, и, как следствие, ухудшается проходимость машинно-тракторных агрегатов на возобновляемом участке.
(1)
где Sm - среднее расстояние между соседними деревьями;
ρ - плотность деревьев.
Из-за объезда крупных препятствий почвообрабатывающие агрегаты совершают криволинейное зигзагообразное движение. При наличии 600...800 пней на 1 га радиус кривизны пути движения агрегата составляет в среднем 15...30 м, а на отдельных участках снижается до 5 м. При этом частые повороты ухудшают условия работы агрегата.
Однако, несмотря на криволинейное движение, рабочие органы лесных почвообрабатывающих орудий встречаются с препятствиями по следующим причинам. Во-первых, невозможно провести агрегат строго в промежутках между препятствиями. Во-вторых, препятствия бывают скрыты под поверхностью почвы (пни, крупные корни). В-третьих, иногда наезд на препятствие предусматривается технологическим процессом, например, при прокладке на нераскорчеванных вырубках строго прямолинейных борозд и полос [1].
Частота столкновений рабочих органов с пнями на свежей нераскорчеванной вырубке колеблется в широких пределах и зависит в основном от типажа и габаритов почвообрабатывающего агрегата, геометрических размеров пней и их количества на гектаре. К примеру, при наличии на 1 га вырубки от 600 до 1200 пней столкновение с ними рабочих органов составляет от 15
1. Посметьев В.И. Методологические основы повышения эффективности почвообрабатывающих орудий с помощью предохранителей. Воронеж: ВГЛТА, 1999. 196 с.
2. Бартенев И.М. К вопросу столкновения лесохозяйственных машин с препятствиями на вырубках // Вестник Центрально-Черноземного регионального отделения наук о лесе Академии естественных наук Воронежской государственной лесотехнической академии. Воронеж: ВГЛТА, 1998. Вып. 1. С.230-234.
3. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина. Ч. 1. Местность. Ч. 2. Машина. М.: «Машиностроение», 1973. 520 с.
4. Нартов П.С. Повышение надежности и долговечности лесохозяйственных машин. М.: ЦБНТИ, 1974. 36 с.
5. Драпалюк М.В., Бартенев И.М. Особенности удаления пней на вырубках в дубравах // Научный вестник. Воронеж: ВГЛТА, 2009. Вып. 2/7. С. 183-186.
6. Чмелев В.В., Драпалюк М.В. Обзор технических средств для удаления пней // Лес. Наука. Молодежь - 2004: сб. материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых за 2004 г. Воронеж: ВГЛТА, 2005. С. 189-193.
