Современная заготовка древесины всё чаще ведётся по сортиментной технологии, когда дерево превращается в готовые брёвна прямо на месте рубки. Ключевую роль в этом процессе играет харвестер, а точнее его главный рабочий орган, установленный на конце манипулятора. В статье от https://utrade.ru/ разберёмся, что представляет собой харвестерная головка, из каких узлов она состоит, как работает и на что обращают внимание при её выборе.
- Что такое харвестерная головка
- На какие машины устанавливается
- Из чего состоит головка
- Ротатор и механизм наклона
- Захват и протаскивание
- Сучкорезные ножи
- Пильный механизм
- Как работает харвестерная головка
- Роль системы управления
- Преимущества механизированной заготовки
- Дополнительные функции
- Основные характеристики
- Как выбрать и обслуживать
Что такое харвестерная головка
Харвестерная головка — это навесное оборудование, которое крепится к стреле манипулятора лесозаготовительной машины и выполняет сразу несколько операций. Она захватывает растущее дерево, спиливает его, выполняет обрезку сучьев и раскряжевку ствола на сортименты заданной длины. Всё это происходит за считаные секунды без участия вальщика и сучкоруба.
В отличие от неё валочно-пакетирующие машины только спиливают деревья и укладывают их в пачки, а очистка от сучьев и разделка выполняются уже другой техникой. Харвестерная головка объединяет в одном узле валку, очистку от сучьев и раскряжевку, поэтому обеспечивает высокую производительность на лесосеке.
На какие машины устанавливается
Чаще всего в роли базовой машины выступает колёсный или гусеничный харвестер, специально спроектированный для лесозаготовки. Однако головку можно смонтировать и на гусеничный экскаватор, который в этом случае становится полноценной единицей лесозаготовительной техники. Выбор базовой машины зависит от рельефа, объёмов работ и размеров леса. Важно, чтобы гидравлика и масса базовой машины соответствовали требованиям навесного агрегата.
Из чего состоит головка
Основой харвестерной головки является прочная стальная рама, на которой смонтированы все рабочие узлы. Конструкция у разных производителей отличается, но набор основных элементов в целом одинаков.
- захватные рычаги, которые фиксируют дерево;
- протаскивающие вальцы, продвигающие ствол через головку;
- сучкорезные ножи, срезающие ветви;
- пила для спиливания и поперечного раскроя;
- датчики измерения длины и диаметра;
- ротатор и механизм наклона;
- электронная система управления.
Ротатор и механизм наклона
Головка подвешивается к стреле через ротатор, который позволяет поворачивать её вокруг оси. Механизм наклона переводит головку из вертикального положения, в котором захватывают растущее дерево, в горизонтальное для протаскивания. Благодаря этому оператор может работать в густом лесу, аккуратно укладывая сортименты вдоль волока. Нагрузку от поворотов и наклонов воспринимает стрела лесозаготовительной машины, поэтому массу головки согласуют с её грузоподъёмностью.
Захват и протаскивание
Захват ствола выполняется гидравлическими рычагами, которые прижимают дерево к раме. После спиливания в работу вступают протаскивающие вальцы. В зависимости от модели их бывает два, три или четыре. Вальцы протаскивают ствол вдоль головки, а ножи в это время очищают его от ветвей. Каждый валец вращается гидромотором, а его поверхность обычно снабжена шипами или цепями для лучшего сцепления.
От конструкции вальцов зависит скорость подачи и сохранность древесины. Слишком сильное прижатие может оставлять глубокие вмятины, поэтому в современных моделях давление регулируется автоматически в зависимости от породы и толщины. Это снижает риск повреждения древесины, что особенно важно при заготовке пиловочника.
Сучкорезные ножи
Сучкорезные ножи располагаются по окружности ствола. Как правило, есть неподвижный верхний нож и несколько подвижных, которые охватывают дерево и прижимаются к нему гидроцилиндрами. Правильная геометрия ножей обеспечивает чистый срез ветвей вровень со стволом. Головка с ножами для обрезки сучьев, работающими с правильным усилием, даёт ровную поверхность сортимента без задиров. От качества обрезки сучьев во многом зависит сортность будущих брёвен.
Пильный механизм
Пильный механизм представляет собой цепную пилу с гидравлическим приводом. Он выдвигается из корпуса, делает рез и возвращается обратно. Длина пильной шины определяет, насколько толстое дерево можно спилить за один проход. Пилу используют как для валки деревьев, так и для раскряжевки ствола на сортименты. Для реза применяют специальные цепи, рассчитанные на высокую скорость и большие нагрузки, поэтому их затачивают и меняют значительно чаще, чем другие детали.
Как работает харвестерная головка
Рабочий цикл занимает очень мало времени и полностью контролируется оператором из кабины при поддержке бортового компьютера. Последовательность действий выглядит так:
- Оператор подводит головку к дереву и захватывает его у комля.
- Пила спиливает дерево, и головка наклоняет его в нужную сторону.
- Протаскивающие вальцы подают ствол вперёд, ножи срезают сучья.
- Датчики определяют диаметр и длину, а компьютер рассчитывает оптимальный раскрой.
- Пила отпиливает сортимент нужной длины, после чего цикл повторяется до вершины.
Длину измеряет мерное колесо, которое катится по поверхности протаскиваемого ствола и передаёт данные на датчик. Диаметр определяется по положению ножей или вальцов. Благодаря этому раскрой выполняется с высокой точностью, а система учитывает объём заготовленной древесины.
Роль системы управления
Компьютер получает сведения о каждом сантиметре протаскиваемого ствола и подбирает раскрой так, чтобы получить максимальную ценность древесины. Оператор заранее задаёт требования к сортиментам, а электроника автоматически выбирает места пропилов. У каждого крупного производителя есть собственная система. Например, у John Deere это семейство TimberMatic.
Преимущества механизированной заготовки
По сравнению с ручной валкой бензопилой механизированная технология даёт ряд преимуществ. Харвестерная головка заменяет работу нескольких человек и снижает долю тяжёлого ручного труда.
- безопасность, так как оператор находится в защищённой кабине;
- точный раскрой, поскольку диаметр ствола и длина каждого бревна фиксируются автоматически;
- учёт, ведь компьютер ведёт статистику по объёму и породам;
- бережное отношение к лесу при рубках ухода, так как сортименты укладывают у волока, а техника меньше повреждает оставшиеся деревья.
Конструкция современных харвестерных головок постоянно совершенствуется: производители снижают массу, повышают скорость подачи и точность измерения каждого ствола дерева. Возможности зависят и от базовой машины, так как мощная гидравлика позволяет полностью реализовать производительность головки.
Дополнительные функции
Помимо основных операций, харвестерная головка может выполнять ряд вспомогательных задач. Среди распространённых опций:
- маркировка сортиментов краской разных цветов для последующей сортировки;
- система обработки пней, распыляющая специальный раствор на свежий срез для защиты от корневой гнили;
- автоматическая система смазки пильной цепи;
- многоствольная обработка, когда головка одновременно захватывает несколько тонких деревьев.
Многоствольная обработка полезна при рубках ухода, где нужно быстро убирать тонкомер. Харвестерная головка оснащена такими функциями не всегда, поэтому набор опций уточняют при выборе.
Основные характеристики
Модели отличаются размерами, массой и возможностями. Среди ключевых технических характеристик выделяют следующие параметры.
| Параметр | Что означает |
|---|---|
| Максимальный диаметр среза | Наибольшая толщина дерева, которую пила перерезает за один проход |
| Диаметр обработки | Толщина, при которой ножи и вальцы уверенно очищают ствол |
| Количество вальцов | Влияет на силу подачи и сцепление |
| Усилие протаскивания | Показывает, насколько тяжёлый ствол способна продвинуть головка |
| Масса | Определяет требования к манипулятору и базовой машине |
Лёгкие головки рассчитаны на рубки ухода и заготовку деревьев диаметром примерно до 40 см. Крупные модели справляются со стволами большого диаметра, и у отдельных образцов максимальный диаметр среза достигает 70–80 см. Для обработки деревьев диаметром больше указанного в паспорте нужна другая модель, так как иначе растёт нагрузка на узлы.
Как выбрать и обслуживать
При выборе головки учитывают характер лесозаготовительных работ, преобладающие породы и размеры обрабатываемых стволов. Для прореживания нужна лёгкая и манёвренная модель, а для сплошных рубок в спелом лесу требуется мощная головка. Важна и совместимость с гидравликой базовой машины, ведь гидравлическая система должна обеспечивать нужное давление и поток масла.
Регулярное техническое обслуживание продлевает срок службы оборудования. Оно включает:
- заточку и замену цепи, контроль состояния шины;
- контроль остроты и зазоров, ведь работа с тупыми ножами для обрезки сучьев снижает качество сортиментов;
- осмотр шлангов, гидромоторов и цилиндров;
- калибровку датчиков.
Грамотно подобранная харвестерная головка позволяет выполнять весь цикл от спиливания до раскряжевки одним агрегатом. Эффективность работы харвестерной головки зависит от опыта оператора, состояния ножей и цепи, а также от точной настройки электроники. При соблюдении этих условий техника показывает высокую производительность и обеспечивает хорошее качество первичной обработки древесины.
