 |
Глава 3. Искусственное лесовосстановление
|
|
|
|
Общие замечания
Содействие естественному возобновлению леса является важным мероприятием воспроизводства лесного фонда страны. Однако полностью проблему воспроизводства леса за счет этого мероприятия решить нельзя, т.к. после рубки леса резко нарушаются условия лесопроизрастания, существующие технологии лесозаготовок приводят к значительному уничтожению подроста. Поэтому значительная часть объемов лесовосстановления, а в европейской части страны и наибольшая, приходится на искусственное лесовосстановление. В зоне смешанных лесов на вырубках искусственно воссоздается 60‑65% леса, а в лесостепи — 90‑95% леса восстанавливается искусственно.
Длительность и сложность процессов лесовосстановления, разнообразие природно-географических зон и лесорастительных условий на территории страны, не допускают шаблонных способов и методов. Важно выбрать наиболее эффективный метод искусственного лесовосстановления применительно к различным лесорастительным условиям и типам леса с таким расчетом, чтобы при минимальных затратах труда и средств добиться высокого качества работ по лесовосстановлению.
Правила лесовосстановления (пункты 21‑36) указывают, что искусственное лесовосстановление проводится, когда невозможно обеспечить естественное или нецелесообразно комбинированное лесовосстановление хозяйственно ценными лесными древесными породами, а также на лесных участках, на которых погибли лесные культуры.
При подготовке лесного участка для создания лесных культур проводятся мероприятия по созданию условий для качественного выполнения всех последующих технологических операций, а также для уменьшения пожарной опасности и улучшения санитарного состояния лесных культур.
|
|
|
Подготовка лесного участка включает:
· обследование лесного участка;
· проектирование лесовосстановления;
· отвод лесного участка;
· маркировку линий будущих рядов лесных культур или полос обработки почвы и обозначение мест, опасных для работы техники;
· сплошную или полосную расчистку площади от валежной древесины, камней, нежелательной древесной растительности, мелких пней, стволов усохших деревьев;
· корчевку пней или уменьшение их высоты до уровня, не препятствующего движению техники;
· планировку поверхности лесного участка, проведение мелиоративных работ, нарезку террас на склонах;
· предварительную борьбу с вредными почвенными организмами.
При обследовании лесного участка определяется его состояние и пригодность для выращивания лесных насаждений, устанавливается количество и размещение жизнеспособного подроста и молодняка хозяйственно ценных лесных древесных пород, степень захламленности валежной древесиной и лесосечными отходами, количество и высота пней, доступность участка для работы техники, заселенность почвы вредными организмами, уточняется тип лесорастительных условий и определяется способ создания лесных культур.
При отводе лесного участка для проектирования работ по искусственному лесовосстановлению проводится его геодезическая съемка с привязкой к границам лесного квартала, дорогам и другим постоянным ориентирам.
При сплошной расчистке валежника стволики нежелательной древесной растительности, мелкие пни и камни сдвигаются к границам лесного участка или собираются на его территории в валы.
Частичная расчистка осуществляется полосами разной ширины в случаях, когда сплошная расчистка невозможна или нецелесообразна.
При расчистке лесных участков и корчевке пней должно обеспечиваться максимальное сохранение верхнего плодородного слоя почвы.
|
|
|
Искусственное лесовосстановление может осуществляться посевом или посадкой. В том или ином случае первой фазой технологического процесса искусственного лесовосстановления является сбор и подготовка семенного материала.
3.2. С бор и подготовка лесных семян
3.2.1. Общие замечания
В Российской Федерации ежегодно заготавливаются десятки тысяч тонн семян древесных и кустарниковых пород. Успешное выполнение намеченных объемов работ по лесовосстановлению, защитному лесоразведению и озеленению городских территорий во многом зависит от качества семян.
Эффективные технологии для сбора и обработки семян приобретают еще большую актуальность в связи с расширением работ по созданию лесосеменной базы на селекционной основе.
Создается постоянная лесосеменная база (ПЛСБ). Основными объектами постоянной лесосеменной базы являются лесосеменные плантации (ЛСП), постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ), а также плюсовые насаждения (семенные заказники), плюсовые и элитные деревья при условии заготовки семян с них без механических повреждений. При этом создаются условия для механизированного сбора семян и их переработки, что значительно уменьшает затраты труда и средств.
В районах интенсивных сплошно-лесосечных рубок для заготовки семян используют в урожайные годы временные лесосеменные участки (ВЛСУ), которые отводят в спелых и приспевающих насаждениях нормальной селекционной категории и специально подготавливают для заготовки семян. Рубку ВЛСУ совмещают с оптимальными сроками заготовки шишек, плодов и семян.
Возрастающий с каждым годом объем работ по лесовосстановлению, защитному лесоразведению и озеленению городов и населенных пунктов требует увеличения заготовки семян древесных и кустарниковых пород.
Сбор семян и плодов большинства древесных пород и последующая их обработка представляют собой трудоемкие операции.
Основным нормативным документом по данному этапу лесовосстановительных работ является Наставление по лесосеменному делу в Российской Федерации, утвержденное приказом Федеральной службы лесного хозяйства России от 23.12.1993 г., № 338.
|
|
|
Согласно данного документа, лесные семена подразделяют на следующие основные селекционные категории: сортовые, улучшенные и нормальные.
Сортовые ‑ это семена, получаемые на лесосеменных объектах, прошедших генетическую оценку по потомству, в том числе:
· на ЛСП второго порядка, созданных вегетативными потомствами элитных деревьев;
· на ЛСП первого порядка и ПЛСУ, генетическая ценность которых подтверждена результатами испытания их семенных потомств;
· в насаждениях, выделенных в качестве сортов-популяций.
Улучшенные ‑ это семена, получаемые на лесосеменных объектах, созданных или выделенных на основе отбора по фенотипу, но неиспытанных по потомству, в том числе:
· на ЛСП первого порядка (клоновых и семейственных);
· на ПЛСУ, сформированных в культурах, созданных из семян, заготовленных в плюсовых насаждениях, с плюсовых деревьев и на ЛСП;
· в плюсовых насаждениях (семенных заказниках), из которых удалены минусовые деревья.
Нормальные ‑ это семена, заготовленные на ПЛСУ (кроме указанных выше случаев), ВЛСУ, а также в насаждениях (в том числе и на лесосеках) нормальной селекционной категории.
По эколого-географическому происхождению различают семена районированные (местные, инорайонные из лесосеменных районов, рекомендуемых для использования в данных условиях в пределах ареала вида или в порядке его интродукции) и нерайонированные, заготовленные в лесосеменных районах, откуда не рекомендуется использовать семена для целей лесовыращивания в данных условиях.
По посевным качествам семена разделяют на кондиционные, т.е. соответствующие необходимым требованиям государственных и отраслевых стандартов и технических условий, и некондиционные.
Смешивать семена разных селекционных категорий, происхождений и качества запрещается.
Запрещается приобретать лесные семена у частных лиц и организаций, в основную деятельность которых не входит сбор и переработка лесосеменного сырья.
В технологический процесс заготовки лесных семян входят три основные операции: сбор семян или плодов с растущих или поваленных деревьев; извлечение семян из шишек, сережек, соцветий, коробочек и околоплодий; очистка и сортировка семян по форме, размерам или массе.
|
|
|
3.2.2. Лесосеменное районирование
Генетическая неоднородность древесных пород в пределах обширных ареалов требует строгого упорядочения заготовок и использования семян основных лесообразующих пород с учетом наследственных свойств и условий местопроизрастания.
Регламентацию географических и экологических перемещений семян древесных пород для целей лесовыращивания осуществляют на основе лесосеменного районирования, под которым подразумевается разделение территории на части, относительно однородные по природным факторам, обусловившим формирование в процессе эволюции видов популяций определенного генотипического состава, или части, где могут успешно культивироваться (за пределами ареалов) определенные популяции данного вида.
Задача лесосеменного районирования ‑ рациональное использование географической изменчивости видов для выращивания высокопродуктивных и устойчивых лесных насаждений, сохранение генофонда основных лесообразующих пород.
Лесосеменное районирование установлено раздельно по видам древесных пород.
Основной единицей лесосеменного районирования является лесосеменной район, под которым понимается определенная территория в пределах ареала вида со сравнительно однородными природными условиями и генотипическим составом популяций, с ясно выраженными природными и лесохозяйственными особенностями, которые обуславливают общий характер основных мероприятий по организации лесного семеноводства и использованию однородного по наследственным свойствам семенного материала.
Лесосеменной район в ряде случаев разделяется на несколько подрайонов, т.е. на территории, характеризующиеся еще большей однородностью лесорастительных условий и генотипического состава популяций.
Лесосеменные районы в пределах ареала вида неравноценны между собой по площади, представительству отдельных лесных формаций, перспективам развития лесосеменной базы и т.п. Они, как правило, расположены на территории одного или нескольких административных единиц или их части.
В каждом лесосеменном районе (подрайоне) используют семена из популяций определенного эколого-географического происхождения. Предпочтение отдают при этом семенам местных и смежных с ними популяций, наиболее адаптированных к природным условиям района. Причем под местными семенами понимают семена, собранные непосредственно в пределах данного лесосеменного района. Семена, заготовленные в других лесосеменных районах, считают инорайонными.
|
|
|
Переброска семян допускается:
· на равнинных территориях, отличающихся постепенным изменением биологических признаков деревьев, ‑ по всему лесосеменному району, а также между контактирующими районами и подрайонами;
· в горных районах, характеризующихся резким изменением условий местопроизрастания в зависимости от высоты местности, ‑ в пределах 200‑400 м по вертикали от места их заготовок, т.е. в пределах лесосеменных подрайонов.
В каждом лесосеменном районе (подрайоне) семена собирают раздельно по хозяйственно ценным группам типов леса.
Кроме перемещения семян в пределах современных ареалов видов, в соответствии с лесосеменным районированием можно использовать семена определенных популяций в интродукционных районах (за пределами ареалов), где имеется положительных опыт выращивания высокопродуктивных, биологически устойчивых насаждений соответствующих пород или где в недалеком прошлом произрастали эти ценные виды.
В настоящее время на территории Российской Федерации лесосеменное районирование установлено для:
· сосны обыкновенной и ее подвида сосны лапландской;
· сосен кедровой сибирской и корейской;
· елей обыкновенной или европейской и сибирской;
· лиственниц Сукачева, Чекановского, Гмелина, Каяндера, охотской, амурской, курильской, приморской, ольгинской, Комарова, Любарского, европейской, японской, польской;
· пихт сибирской, белой и кавказской;
· дубов черешчатого, скального, пушистого, Гартвиса и грузинского;
· буков европейского и восточного.
Границы лесосеменных районов и подрайонов, их климатическая и лесоводственная характеристики для этих видов изложены в «Лесосеменном районировании основных лесообразующих пород в СССР» (1982 г.).
В лесосеменном районировании для каждой породы и вида приведена карта-схема лесосеменного районирования и перечислены лесосеменные районы (их номера и названия), указаны территория каждого района по административным единицам, входящим в него и лесосеменные районы, которые могут быть поставщиками семян.
Соблюдение лесосеменного районирования гарантирует использование семян в соответствии с экологическими условиями произрастания материнских популяций при перемещении их в пределах однородных групп типов леса, а также выращивание устойчивых насаждений, равноценных лучшим местным популяциям.
3.2.3. Сбор семян. Общие требования
Сбор шишек, плодов и семян с целью удовлетворения потребности в них для целей лесовосстановления осуществляют на постоянных лесосеменных объектах (плантациях и участках), временных лесосеменных участках, предназначенных в рубку, и в растущих высокопродуктивных насаждениях, защитных полосах, на отдельно стоящих деревьях, с которых возможен сбор семян.
При организации заготовки семян необходимо учитывать:
· соблюдение лесосеменного районирования и сбора семян раздельно по хозяйственно ценным группам типов леса, гарантирующих использование семян в соответствии с экологическими условиями;
· обеспечение полного сбора семян на плодоносящих объектах постоянной лесосеменной базы, ВЛСУ, назначенных в рубку высокопродуктивных насаждениях и в ценных лесных массивах в урожайные годы, для которых характерно высокое качество семян, с последующим использованием этих семян в периоды плохого плодоношения;
· проведение заготовки семян раздельно по видам при совместном произрастании разных видов, относящихся к одному роду (например, ели сибирская и гибридная), а для семян древесных пород с отчетливо выделяющимися фенологическими формами (дуб, бук, ель, осина и др.) ‑ раздельно по этим формам;
· запрещение заготовки семян в минусовых насаждениях и в насаждениях с очагами инфекционных заболеваний, а также на лесосеменных объектах, признанных в результате фенологических наблюдений и предварительного обследования не пригодными для сбора семенного сырья.
Ассортимент и необходимое количество заготовки семян для целей лесовосстановления определяются исходя из:
· установленных объемов искусственного восстановления леса на ревизионный период и по годам, лесоразведения на нелесных землях лесного фонда и территориях других категорий;
· удовлетворения заявок на семена других организаций;
· закладки в резервный фонд семян основных лесообразующих пород, имеющих большую периодичность плодоношения.
Основанием для организации заготовки семян являются данные о хозяйственно возможном сборе семян, полученные в результате проведения работ по прогнозу и учету ожидаемого урожая.
Объем заготовок устанавливается в целом и по группам пород (заготовка семян всего, в том числе мелкосеменных хвойных), с выделением основных лесообразующих, орехоплодных и технически ценных пород.
При организации заготовки семян необходимо:
· провести со сборщиками занятия по технике безопасности, обратив особое внимание на то, что на лесосеках сбор семян и шишек не допускается ближе 50 м от мест валки. Запрещается подъем в крону лиц, не прошедших специальной подготовки, не снабженных страховочными устройствами (предохранительный пояс, лебедка), в дождливую и ветреную погоду, в грозу, при сильном тумане и оледенении. Исправность лазов и других приспособлений для подъема в крону проверяется каждый раз перед началом работы. К эксплуатации машин и механизмов допускаются лица, знающие правила их использования;
· уточнить со сборщиками шишек и семян перед началом работ места заготовок семян, ознакомить их с особенностями сбора и первичной обработки семенного сырья и семян, расценками и системой оплаты труда;
· оснастить сборщиков инвентарем, необходимым для заготовки и первичной обработки семенного сырья, приспособлениями и механизмами для подъема в крону растущих деревьев, тарой и т.д.;
· обеспечить приемные пункты, оборудованные подсобными помещениями для хранения семенного сырья и семян, местами для подсушки, очистки и обработки семян и семенного сырья;
· провести перед началом заготовки семян ремонт и дезинфекцию имеющихся шишкосушилок, складов для хранения семенного сырья и семян, оборудовать их противопожарным инвентарем.
Перед началом массового созревания семян следует провести предварительное обследование лесосеменных плантаций, ПЛСУ, ВЛСУ, поступающих в рубку, и других плодоносящих насаждений и отдельных деревьев (кустов), предназначенных для сбора семян, и контрольный сбор шишек, плодов, семян для предварительного внутрихозяйственного определения их качества и степени зараженности вредителями и болезнями.
Для контрольного сбора шишек, плодов, семян на каждом однородном участке выделенного для сбора семян насаждения площадью до 3 га берут 3 дерева; при площади от 3 до 10 га ‑ 5 деревьев; от 11 до 50 га ‑ до 10 деревьев. Контрольные деревья подбирают в различных условиях освещения и опыления (куртины, изреженные насаждения, опушки). Шишки и плоды собирают в верхней, средней и нижней частях кроны в количестве, обеспечивающем получение чистых семян общей массой не менее массы среднего образца семян, согласно ГОСТ «Отбор образцов». На лесосеках число контрольных деревьев и масса собранных семян могут быть увеличены.
Сбор шишек, плодов и семян на вышеперечисленных объектах организуют, если в результате предварительного обследования насаждения признаны пригодными для сбора, т.е. показатели качества семян соответствуют требованиям.
Шишки, плоды и семена собирают, как правило, по достижении семенами физиологической зрелости, когда зародыш приобретает возможность прорастать, семена становятся плотными, а плоды и шишки приобретают характерный для них цвет.
Сбор шишек хвойных пород и плодов некоторых лиственных (ясень, клен, ольха) со срубленных деревьев осуществляют на ВЛСУ, лесосеках и проводят его вслед за валкой деревьев, чтобы исключить потерю лесосеменного сырья при трелевке.
3.2.4. Машины и оборудование для сбора семян
Сбор семян и плодов может производиться разными способами: сбор семян с поваленных или растущих деревьев; сбор семян и плодов, опавших на землю (дуб, бук, орех грецкий, клен, вяз и др.).
С растущих деревьев семена собирают путем срыва, среза, отряхивания, отсасывания. Такие же способы применяются и при сборе семян с поваленных деревьев.
Сбор семян с растущих деревьев производится по двум технологическим схемам:
· сборщики со съемными приспособлениями находятся на земле;
· сборщики со съемными приспособлениями при помощи различных устройств поднимаются на значительную высоту.
Для сбора семян со стоящих деревьев без подъема сборщиков в крону применяются различные съемные, счесывающие и отряхивающие приспособления и устройства.
При сборе семян с поваленных деревьев в районах деятельности лесозаготовительных предприятий технологию лесосечных работ необходимо увязывать с технологией заготовок (способ валки деревьев, время для безопасной и эффективной работы сборщика) и урожаем. Со срубленных деревьев собирают шишки сосны обыкновенной, ели и лиственницы, плоды некоторых лиственных пород (ясеня, клена). Это наиболее простой и дешевый способ заготовки лесосеменного сырья.
Глубокий снег затрудняет заготовку шишек и плодов, и собирать их следует в основном до глубокого снежного покрова. Кроме того, при валке деревьев на лесосеке теряется от 16 до 51% шишек, а при трелевке на верхний склад – еще от 12 до 36% и всего – от 28 до 87% урожая. Поэтому в случае трелевки деревьев шишки следует собирать только на пасеках.
3.2.4.1. Шишкосъемные приспособления
При заготовке шишек и плодов со стоящих на корню деревьев применяют различные приспособления для их съема с ручным или механическим приводом. В первом случае, они состоят из рабочей головки и деревянного шеста или же из легкой трубчатой металлической штанги или могут иметь короткую рукоятку (при сборе шишек и плодов с низко расположенных или притянутых крючками ветвей дерева).
В приспособлениях с механическим приводом используется электродвигатель постоянного тока мощностью 500 Вт или бензиновый двигатель с гибким приводом. Деревянные шесты для съемных приспособлений с ручным приводом имеют длину 4‑7 м, штанги для приспособлений с механическим приводом – до 3 м.
По принципу устройства и способу отделения шишек и плодов от веток различают следующие группы шишкосъемных приспособлений: очесывающие, или отрывающие; срезающие, или откусывающие; откручивающие; спиливающие, стряхивающие, сбивающие (рис. 3.1).
Очесывающие, или отрывающие, приспособления (рис. 3.1, а) представляют собой гребенки или грабли, зубья которых имеют своеобразную форму. Расстояние между зубьями устанавливается с таким расчетом, чтобы срываемые шишки не проходили между ними. В нижней части рабочего органа подвешивают сетку или мешок для шишек.
Приспособления срезающего типа (рис. 3.1, б) имеют рабочую часть в виде пластины с острыми краями, которыми подрезают ножки шишек или плодоножки плодов. К этому типу относятся секаторы-резаки с серповидными и фигурными ножами; секатор-крючок, с помощью которого пригибают ветки и срезают шишки и плоды суживающим разрезом движением от себя или на себя; секатор-сучкорез; садовый секатор-ножницы. Секаторы-резаки и сучкорезы крепятся на деревянных шестах длиной 3,5‑6,0 м.
К этому же типу съемных приспособлений относится приспособление для сбора шишек сосны на лесосеменных плантациях. Оно представляет собой узкую коробку открытую сверху и снизу. Одна из четырех граней железная, имеет вверху V-образный вырез с заостренными краями. Остальные стороны пластмассовые. Внизу коробки прикреплена железная трубка, а к ней – трубчатая алюминиевая составная штанга длиной до 6 м. К нижней части коробки крепится узкий (по сечению коробки) мешок из полиэтилена или легкой ткани. Шишки отделяют от ветвей движением съемного приспособления вверх, когда они попадают в V-образный вырез коробки. Срезанные шишки падают в мешок. Для снятия шишек с тонких веток пользуются находящимся в плоскости выреза отсекателем. Масса приспособления без штанги – 0,4 кг.
Рис. 3.1. Типы шишкосъемных приспособлений
К шишкосъемному приспособлению откусывающего типа относится откусывающая рамка с шишкосборным мешком (рис. 3.1, в). Приспособление имеет неподвижную рамку с прикрепленным к ней мешком и подвижную рамку, которая под действием пружины ударяет по неподвижной. Обе рамки имеют заостренные края, крепятся на деревянном шесте длиной 3 м. Рабочий, оттянув с помощью шнура подвижную рамку, подводит мешок под шишку так, чтобы ее ножка легла на рамку, и резко отпускает шнур. Под действием пружины рамка, ударяя по ножке шишки, перерубает ее, и шишка падает в мешок. Масса шишкосъемника – 3,35 кг.
Шишкосъемник откручивающего типа (рис. 3.1, д) в верхней части имеет шишкозахват в виде двух губок, быстро вращающихся в одном направлении вместе с шишкой. Вращение производится от электродвигателя через привод в штанге. Захват шишки губками осуществляется с земли с помощью двух тяг. В результате вращения шишки ножка ее деформируется, разрушается и шишка отделяется от ветки. Масса шишкосъемника – 8,55 кг.
У шишкосъемника спиливающего типа (рис. 3.1, е) рабочая головка представляет собой редуктор из пары конических шестерен, на выходном валу которого закреплен вращающийся пильный диск. Диск вращается от электродвигателя. Масса шишкосъемника – 9,3 кг.
Шишковый плодосъемник отряхивающего типа представляет собой трубчатую штангу, внутри которой закреплен вал с эксцентрическим грузом в верхней части. Над грузом на кожухе съемника имеется вилка, прижимаемая перед стряхиванием шишек и плодов к плодоносящей ветке. При вращении вала и эксцентрического груза с вилкой рабочая головка начинает вибрировать и трясти ветку, шишки и плоды отрываются от ветки и падают на землю или в подвешенный под рабочей головкой мешок. Масса съемника – 7,4 кг.
К шишкосъемникам сбивающего типа относится шишкосъемник сбора шишек с растущих и поваленных деревьев (рис. 3.2). Он имеет барабан, продольный вал в трубчатой штанге длиной 2 м и электродвигатель мощностью 500 Вт. На барабане закреплены эластичные лопасти длиной 20‑30 см из стального троса сечением 12‑15 мм. Под барабаном к штанге продольного вала крепится желоб с продольной решеткой, к которому подвешивается на крючках приемник для шишек из проволочной или веревочной сетки. Барабан приводится во вращение двигателем через конический или червячный редуктор с продольным валом. Масса шишко-съемника – 6‑8 кг. Шишки с растущего дерева собирают следующим образом: рабочий подносит шишкосъемник к дереву и заглубляет его в крону на 30‑40 см. Лопасти вращающегося барабана, ударяя по ветвям, сбивают шишки, которые падают в лоток и скатываются в приемник. При встрече с крупными сучьями лопасти отодвигаются в сторону и смягчают удары.
Из всех съемных приспособлений наиболее приемлемыми при сборе шишек оказались разного вида счесывающие грабли, что объясняется простотой их устройства, небольшой массой рабочих головок, возможностью сбора шишек и плодов на высоте до 6‑7 м и большей производительностью по сравнению с другими приспособлениями.
Приспособление для сбора шишек (ПСШ, рис. 3.3) предназначено для сбора шишек сосны, ели обыкновенной с растущих деревьев на временных лесосеменных участках и плантациях и участках с использованием гидроподъемника. Состоит из рамки с ручкой 1, счесывающей гребенки 2 и закрепленного на рамке эластичного рукава уловителя 3.
Полнота охвата съема шишек в зоне сбора 88,5%, производительность сбора при средней урожайности с применением ПСШ – 1,4 кг за ч основного времени, масса – 9 кг.
 |
Рис. 3.2. Шишкосъемник сбивающего типа
Рис. 3.3. Ручное приспособление ПСШ-10:
1 – ручка; 2 – гребенка; 3 – уловитель
Способы сбора шишек, плодов и семян со стоящих деревьев должны обеспечивать сохранность материнских деревьев и урожая следующего года. В этих целях запрещается обрубка плодоносящих ветвей; сбор шишек сосны с применением съемных приспособлений очесывающего типа при наличии на ветвях шишек урожая следующего года; применение тяжелого колота; другие приемы заготовки шишек, плодов и семян, вызывающие повреждения материнских деревьев.
3.2.4.2. Подъемные приспособления и устройства
При расположении крон деревьев на большой высоте сбор их семян с земли представляет большие трудности. Для этой цели сборщиков шишек приходится поднимать в кроны деревьев на высоту. При сборе сосновых шишек эта высота может достигать 15‑20 м, а при сборе шишек лиственницы приходится подниматься на высоту до 30 м и более.
В нашей стране и за рубежом находят применение следующие способы подъема или приближения сборщиков к кроне, которые можно разделить на группы:
· подъем по стволу с использованием специальных приспособлений;
· подъем по приставленным или прикрепленным к стволу лестницам;
· подъем по приспособлениям, прикрепленным к ветвям кроны;
· подъем с земли с помощью различных подъемных механизмов (подъемников);
· спуск к кроне с летательного аппарата (вертолета).
Для первых трех способов используют шиповые, канатные и рамочные когти, лазы, снабженные специальными захватами, древолазные чокеры, лестницы различных конструкций, лебедки, канатные подъемники с блоками и полиспастами. Конструктивными недостатками некоторых приспособлений является то, что шипы повреждают кору стволов и не обеспечивают безопасность работы сборщика: возможность соскальзывания шипов со ствола.
Древолазное устройство «Белка» (рис. 3.4) предназначено для подъема рабочих-сборщиков в кроны растущих деревьев при заготовке семян (шишек). Состоит из металлических подножек, передвижного захвата и храпового механизма двустороннего действия. Передвижной захват представляет собой изогнутый стержень шестигранного сечения. Задняя часть его имеет нарезанную зубчатую рейку, а передняя облицована резиной. Для перемещения захвата в кронштейне подножки в зависимости от толщины ствола дерева установлено зубчатое колесо, которое можно поворачивать при помощи рычага с храповым механизмом двустороннего действия. Для фиксации захвата во втулке кронштейна установлен фиксатор, удерживаемый пружиной и управляемый рычагом с гибким тросиком.
Древолазные устройства не повреждают стволов деревьев, гарантируют безопасность работы и обеспечивают удобное положение сборщика. Средняя скорость подъема 4‑6 м/мин, диаметр обслуживаемых деревьев – 15‑50 см, масса – 9 кг.
Рис. 3.4. Древолазное устройство «Белка»
Лазы для подъема на плюсовые деревья ЛПД-0,64 с целью заготовки в кронах шишек и черенков для селекционных работ состоят из двух подножек с левой и правой подвесками и подвесной системы, заимствованной из комплекта снаряжения парашютиста-десантника и дополненной замком для пропуска тросов подвесок. Средняя скорость подъема по стволу растущего дерева 3,2 м/мин, диапазон диаметров деревьев для лазания – 16‑64 см, высота подъема до 45 м, масса 6 кг.
Древолазы ДК-1 (рис. 3.5) служат для подъема на деревья диаметром 15‑70 см. Комплект состоит из двух крепежных тросов 1 с подножками 4 (для правой и левой ноги) и предохранительного поясного ремня. На одном конце крепежного троса длиной 3 м и диаметром 5 мм закреплен металлический крюк 2, на другом ‑ предохранительный конус 5. Верхний конец троса с помощью крюка 2 закрепляют петлей на стволе дерева, а нижний с помощью фрикционного зажима 3 присоединяют к подножке. Фрикционные зажимы позволяют регулировать длину крепежных тросов для подъема на деревья различных диаметров. При подъеме рабочий заводит трос за ствол дерева, опирается одной ногой на подножку, затем приподнимает вторую ногу с подножкой на 0,3‑0,4 м вверх. Встав на верхнюю подножку, рабочий таким же образом перемещает на 0,6‑0,8 м вверх нижнюю подножку и т.д. Одновременно с перестановкой подножек перемещаются по стволу и крепежные тросы. Скорость подъема на дерево 3 м/мин, масса комплекта 10 кг.
Немецкий лесничий для подъема в крону по стволу предложил приспособление, которое получило название рама Цемпфунда (рис. 3.6). Это приспособление состоит из деревянной рамы с тремя перекладинами: верхней, средней и нижней. Верхняя и средняя перекладины имеют с внутренней стороны округленные вырезы, обитые резиной или кожей. Верхняя ‑ передвижная и может закрепляться на любом расстоянии от средней в зависимости от диаметра дерева и положения съемщика по отношению к стволу дерева. На нижней перекладине закреплены ременные стремена.
 |
Рис. 3.5. Древолазное устройство ДК-1:
1 ‑ крепежные тросы; 2 ‑ металлический крюк; 3 ‑ фрикционный зажим; 4 – подножки; 5 ‑ предохранительный конус
Рис. 3.6. Рама Цемпфунда:
1 – верхняя перекладина; 2 – средняя перекладина; 3 – нижняя перекладина; 4 ‑ стремена
Первоначально снимается верхняя перекладина, рама вставляется как мерная вилка, затем закрепляется верхняя перекладина с зазором около 3 см для свободного передвижения рамы по стволу. Сборщик вставляет ноги в стремена, закрепляет пояс безопасности, обхватывает ствол руками и подтягивается вверх по стволу с рамой на ногах. При выпрямлении тела рама перекашивается и нижняя перекладина упирается в ствол дерева. Сборщик повторяет подобные движения, поднимаясь вверх по стволу. При перенесении тяжести тела на нижнюю перекладину съемщик может устойчиво находиться в кроне. Такое приспособление целесообразно применять для подъема на деревья с высоко поднятой кроной и стволами хорошо очищенными от сучьев.
Широкое применение этого приспособления ограничивается выбором дерева по диаметру из-за размеров рамы, а также требуемым большим физическим напряжением сборщиков.
На принципе работы рамы Цемпфунда немецкий проф. Муштер разработал оригинальное приспособление подъемный стул (3.7, а). Конструкция состоит из двух рам, изготовленных из легкого материала. Прижимные планки рам облицованы резиновыми накладками. К верхней раме шарнирно прикреплена большая лесенка; нижняя рама имеет широкую опорную площадку и крепится к поясу съемщика. Во время подъема съемщик переходит с лесенки на опорную площадку и обратно, перемещая при этом попеременно свободную раму.
Возможность применения этого приспособления ограничена размерами рамы, однако подъем по стволу осуществляется с меньшей физической нагрузкой.
Шведская фирма «Патент» разработала подъемное устройство Велоподъемник (рис. 3.7, б). Он представляет две подножки из легкого металла, которые закрепляются на ногах съемщиков. Подножки имеют стойки, которые в верхней части закрепляются на стволе с помощью стальной ленты, ниже которой расположен стволовой упор, облицованный резиной. При подъеме на дерево съемщик попеременно перемещает подножки, шаг перемещения равен примерно 25‑30см. Возможность применения этого приспособления ограничивается наличием неотмерших сучьев.
Для сбора семян, плодов и шишек с невысоких деревьев широко применяют лестницы различных конструкций: одиночные, составные, одно-штанговые, раздвижные, телескопические, веревочные и др. Пригодность определяется длиной, удобством транспортировки, простотой изготовления, небольшой массой (30‑60 кг при длине до 8 м). Длина веревочных лестниц может достигать до 30 м.
Для установки гибкой лестницы предварительно перебрасывают через прочный сук тонкий шнур, за свободный конец которого подтягивают лестницу к указанному суку. Переброску шнура производят с помощью огнестрельного пистолета или специального ружья.
В редкостойных древостоях, расположенных на площадях с относительно ровным рельефом, на лесосеменных плантациях хорошо зарекомендовали себя гидравлические и механические подъемники и вышки для приближения сборщиков к кроне деревьев, высота которых не превышает 20‑25 м.
Рис. 3.7. Древолазные устройства:
а) подъемный стул; б) велоподъемник
В настоящее время на базе тракторных и автомобильных шасси созданы специальные подъемники для сбора шишек ПСШ, АГП-12, АПГ-18, АГП-22, АПТ-14 и др. Особенностью конструкции этих машин является складывающаяся мачта, состоящая из двух шарнирно соединенных колен. Гидроподъемники, как правило, оснащены двумя люльками для рабочих, обеспечивают подъем вверх и в сторону под любым углом.
Монтажный автомобильный гидроподъемник АПГ-12Авыпускался на базе автомобиля ГАЗ-53 и ЗИЛ-130. Его устанавливают на раме автомобиля между кабиной и кузовом, для чего последний укорочен.
Гидроподъемник состоит из колонны с поворотной частью и складывающейся мачтой с двумя люльками на свободном конце. Для обеспечения устойчивости в рабочем положении гидроподъемник снабжен выдвижными опорами и стабилизатором задних рессор автомобиля.
Колонна с поворотной частью служит основанием для мачты, которая соединяется с ней шарнирно. Мачта изготовляется из стальных труб и состоит из двух частей: нижней и верхней. Нижняя часть мачты соединена с колонной. К верхней части мачты шарнирно крепятся люльки и при помощи специального следящего механизма принудительно удерживаются в вертикальном положении. Следящий механизм находится внутри мачты и представляет собой систему тяг с цепями и звездочками, связывающую ось подвески люлек с поворотной частью колонны.
Для обеспечения безопасности рабочих при обрыве цепи следящий механизм снабжен блокировочным устройством, жестко фиксирующим люльки. Управление подъемником осуществляется через пульт дистанционного управления, который находится в одной из люлек. Основной пульт управления расположен на нижней части мачты.
Привод подъемника гидравлический; высота подъема 12 м; максимальный вылет корзины в сторону 9 м; угол поворота 360°; грузоподъемность 200 кг; масса 6300 кг.
Аналогичную конструкцию имеют гидроподъемники АПГ-18 и АПГ-22.
Автоподъемник телескопический АПТ-14(рис. 3.8) является компактной и маневренной машиной на базе ГАЗ-3308 или малотоннажного автомобиля МАЗ-437040-81. Трехсекционная телескопическая стрела обеспечивает проведение работ на высоте до 14 м при грузоподъемности люльки 200 кг.
Рис. 3.8. Схема автомобильного подъемника АПТ-14 или ВС-22 для сбора шишек (в транспортном положении)
Угол поворота стрелы составляет 370 град, вылет – 6,5 м. Масса – 5810 и 6500 кг, соответственно, в зависимости от базового автомобиля.
Управление основными движениями осуществляется с пульта на поворотной платформе, а пульт в люльке обеспечивает подачу звукового сигнала и останов двигателя.
С высоких деревьев шишки можно отрывать при подъеме с помощью телескопических, строительных и монтажных вышек ВТУ-12, ВТ-1, ТВТ-1А, ВТ-26, ВМ-22, ВС-18 и др. Кроме указанного оборудования, также широко используют выдвижные пожарные лестницы АП-17 на базе автомобиля ГАЗ-53 и АКП-30 на базе «УРАЛ-375М».
Вышка строительная ВС-18МСпредставляет собой полноповоротный коленчатый гидроподъемник. Она состоит из поворотной колонны, располагающейся на раме автомобиля ГАЗ-53-03, и складной двухколенной стрелы. Конец нижнего колена шарнирно закреплен на поворотной колонне. Вышка снабжена системой блокировки и аварийного спуска.
Высота подъема 18 м; угол поворота 360°; грузоподъемность 200 кг; масса 5500 кг.
Такую же конструкцию имеют вышки ВС-22МС и ВС-26МС. Первую из них монтировали на автомобиле ЗИЛ-130, вторую — на автомобиле ЗИЛ-130Г.
Для подъема сборщиков в крону деревьев при сборе шишек можно использовать и телескопические вышки ТВ-1А, ТВ-2В, ВТ- 23 и другие, предназначенные для строительно-монтажных и ремонтно-эксплуатационных работ на воздушных линиях электропередач.
Подъемник ОПТ-9195 (рис. 3.9, а) состоит из трактора МТЗ-82 с бульдозерным отвалом 1, на котором установлена колонна 2 с аутригерами. На колонне крепится стрела 3, на конце которой установлена П-образная рукоять 4. На рукояти смонтирована опоры с люлькой 5, снабженной органами управления 6. Производительность сборщиков при среднем урожае составляет около13 кг за 1 ч основного времени с высоты до 8,5 м. Обслуживают подъемник 3 человека.
Рис. 3.9. Тракторные подъемники:
а) ОПТ-9195; б) ОСШ-1
ОСШ-1 (рис. 3.9, б) монтируется на шасси колесного трактора Т-16. Высота подъема до 7 м. Угол наклона оборудования, 50‑70 град. Производительность, до 7 кг/ч. Масса оборудования 300 кг.
Подъемник для сбора шишек ПСШ-1(рис. 3.10) предназначен для подъема двух рабочих в крону деревьев с целью сбора шишек на лесосеменных плантациях.
Подъемное устройство смонтировано на гусеничном тракторе ДТ-75М. Оно состоит из колонны 2, гидроцилиндра подъема стрелы 3, стрелы 4, гидроцилиндра управления рукоятью 5, рукояти 6, люлек (корзин) 8 и механизма раздвижения люлек 7.
Рис. 3.10. Подъемник для сбора шишек ПСШ-1:
1 ‑ трактор; 2 ‑ колонна; 3 ‑ гидроцилиндр подъема стрелы; 4 ‑ стрела; 5 ‑ цилиндр управления рукоятью; 6 ‑ рукоять; 7 ‑ механизм раздвижения люлек; 8 ‑ люльки
На рукояти 6 имеются опоры, состоящие из корпуса и вала, который вращается в подшипниках. На фланце входного конца вала присоединен механизм раздвижения правой и левой люлек. Он состоит из подвижного и неподвижного брусьев. На подвижном брусе смонтирован вал со штурвалом, звездочкой и винтами для натяжения цепи. Вращение при помощи штурвала передается звездочке, которая вместе с брусом перемещается по цепи и люльки раздвигаются. Люлька при помощи пальца присоединяется к свободному концу подвижного бруса. Подъем стрелы 4 и рукояти 6 осуществляется двумя гидроцилиндрами двойного действия 3 и 5. Электрическая сигнализация подъемника состоит из кнопок, расположенных на подвижном брусе, механизма раздвижения люлек и электропровода, присоединенного к звуковому сигналу трактора.
При работе агрегат заезжает на место сбора и два сборщика, находящиеся в люльках, переоборудуют их из транспортного положения в рабочее. Положение люлек относительно крон деревьев устанавливается стрелой, рукоятью и механизмом раздвижения люлек.
Высота подъема составляет до 8,5 м; ширина раздвижения люлек 6‑10 м; масса 2000 кг.
3.2.4.3. Вибрационные машины
Другим эффективным способом, обеспечивающим высокую производительность при сборе шишек, семян и плодов с растущих деревьев является вибрационный. При этом способе, на плодоуборочных машинах устанавливаются вибраторы, с помощью которых обеспечиваются колебания кроны деревьев.
По своей конструкции применяемые на плодоуборочных машинах вибраторы делятся на три типа: постоянного смещения, инерционные и импульсные.
У вибраторов постоянного смещения в качестве исполнительного органа может быть кривошипно-шатунный механизм, кулачок или гидромотор с возвратно-поступательным движением штока. Вибраторы такого типа монтируются на тракторе или самоходном шасси. Привод кривошипно-шатунного механизма — гидравлический или механический — обеспечивает колебание захватывающего устройства с постоянной амплитудой. Недостатком вибраторов постоянного смещения является передача реактивных усилий на трактор.
По своему назначению вибраторы делятся на две подгруппы: инерционные вибраторы для колебаний ветвей и небольших штамбов (Штамб (от нем. Stamm — ствол), часть ствола дерева от корневой шейки до первой скелетной ветви нижнего яруса кроны) деревьев диаметром до 140 мм и инерционные вибраторы для колебания деревьев за штамб. В первых вибраторах для колебаний ветвей и штамбов используют кривошипно-шатунный механизм, эксцентрик и два одинаковых неуравновешенных груза с независимым приводом, вращающихся с одинаковой скоростью в противоположных направлениях, или два неуравновешенных груза с независимым приводом, вращающихся с одинаковой скоростью в одном направлении. Кривошипно-шатунный механизм приводится в движение гидромотором.
В инерционных вибраторах для колебаний деревьев применяют кривошипно-шатунный механизм, один, два или несколько неуравновешенных грузов, вращающихся с одинаковой или различной скоростью в одном или противоположных направлениях. В настоящее время наибольшее распространение получили инерционные штамбовые вибраторы направленного действия, у которых дна неуравновешенных груза с зависимым приводом вращаются с одинаковой скоростью в противоположных направлениях. Возникающие при этом силы действуют на дерево по одной линии, вызывая его колебания.
При использовании инерционного способа число снятых плодов зависит от частоты и амплитуды колебаний дерева, высоты захвата его ствола и продолжительности работы вибратора.
При сборе миндаля, ореха, сливы, вишни, черешни оптимальными режимами работы вибратора являются: частота 15‑18 с-1 и амплитуда 20‑30 мм. Чем меньше высота захвата дерева от земли, тем больше число снятых плодов. Однако захватывать ствол ниже 500 мм от земли для указанных выше пород деревьев не рекомендуется из-за опасности повреждения их корневых систем.
Для отрыва шишек кедра требуется приложить усилие до 20 Н. Поэтому при сборе таких шишек высоту подъема захвата доводят до 8‑10 м.
Время, в течение которого происходит отделение плодов от дерева при его вибрации, составляет 1,5‑3 с. Труднее отделяются плоды, располагающиеся по периферии кроны по сравнению с плодами, расположенными внутри ее.
При соблюдении установленных режимов эксплуатации вибрационных машин их использование для сбора плодов не оказывает негативного влияния на жизнедеятельность и дальнейшее плодоношение деревьев.
Виброустановка для сбора орехов ВСО-1 (рис. 3.11) служит для отряхивания грецкого ореха с растущих деревьев в период их растрескивания, может применяться для отряхивания и других подобных плодов.
Виброустановка состоит из рамы 2 с навесным устройством, стрелы 3 со штангой 7, гидравлического привода 6, подвески 4 и вибратора 5.
Рама 2 сварной конструкции служит для крепления сборочных единиц виброустановки. Стрела 3 представляет собой сварную конструкцию, она предназначена для установки вибратора 5 и подъема его на необходимую высоту. Внутри стрелы расположены маслопроводы гидравлического оборудования привода вибратора. Стрела 3 со штангой 7 шарнирно соединена с рамой 2. Вибратор 5 к стреле 3 подвешен при помощи стального каната, что позволяет во время работы установки отклоняться вибратору 5 в любой плоскости в зависимости от кривизны ствола дерева в месте захвата. Вибратор 5 представляет собой сварной корпус с захватами в виде двух клешней, приводимых в действие двумя гидроцилиндрами; вала с подпружиненными дебалансами; клиноременной передачи, передающей вращение от гидромотора к дебалансам. Для смягчения ударов о дерево в торцевой части корпуса закреплена резиновая подушка.
Во время работы установки вибратор 5 подушкой соприкасается со стволом дерева, захваты с помощью гидроцилиндров удерживают вибратор 5 в фиксированном положении. При включении в действие гидромотора вращение его вала через клиноременную передачу передается дебалансам, придающим дереву колебания, обеспечивая этим отрыв плодов от плодоножек. Оторванные плоды опадают на разостланный под деревом полотняный улавливатель. Отряхивание в среднем длится 5‑20 с, но не более 60 с.
Рис. 3.11. Виброустановка ВСО-1:
1 ‑ трактор; 2 ‑ рама; 3 ‑ стрела; 4 ‑ подвеска; 5 ‑ вибратор; 6 ‑ гидравлический привод; 7 ‑ штанга
Высота захвата дерева колеблется в пределах от 0,7 до 4,8 м; диаметр дерева в месте захвата 15‑45 см; частота колебаний вибратора 5‑20 цикл/с; масса 450 кг. Агрегатируется с тракторами МТЗ-50/52, МТЗ-80/82, ДТ-75М.
Вибрационные установки «Кедровка-Е» и «Кедровка-ЕК» (рис. 3.12)служат для отряхивания кедровых и еловых шишек с растущих деревьев. Базой для них служит экскаватор ЭО-2621 на колесном тракторе ЮМЗ-6ЛМ, с которого снимается экскаваторный ковш.
Основными частями установок являются гидрозахват, вибратор и поворотная стрела, которые смонтированы на вертикальной поворотной стойке экскаватора.
Этот вибратор за 20‑25 с отряхивает до 90% кедровых и до 55% еловых шишек от их общего числа на дереве. Виброустановкой можно обработать за смену до 200 деревьев.
Частота колебаний 15,3 с-1, амплитуда 12 см; диаметр обрабатываемых деревьев 18‑60 см на высоте 3 м.
Рис.3.12. Машина для отряхивания шишек «Кедровка-ЕК»:
1 ‑ поворотная колонна; 2 ‑ стрела; 3, 5, 7 ‑ гидроцилиндры; 4 ‑ направляющая штанга; 6 ‑ корпус вибратора; 8 ‑ лапы
Для сбора в садах плодов сливы, вишни, черешни, абрикоса выпускается встряхиватель плодов ВСО-25 «Стрела». Он может собирать плоды семечковых пород, идущих на переработку, и орехоплодовых. Производительность труда при сборе плодов с применением вибрационной машины ВСО-25 «Стрела» повышается по сравнению с ручным сбором в 3‑4 раза, а прямые затраты снижаются на 45‑55%.
3.2.4.4. Воздуходувные машины
Среди перспективных направлений механизации процесса сбора лесных семян следует указать на использование скорости воздушного потока, позволяющего собирать семена без подъема сборщика в крону. Плоды и семена, отрываемые с воздушным потоком от ветвей, всасываются через гибкие шланги со специальными наконечниками, которыми управляет сборщик, транспортируются в циклон и оседают в бункере. Использование такого способа повышает производительность труда в 3‑4 раза.
Для сбора семян сконструирован и создан опытный образец сборщика семян ССМ-1, который может работать с тракторами Т-40, Т-40А, МТЗ-50, МТЗ-52, имеющими гидронавеску и вал отбора мощности (рис. 3.13).
Рис. 3.13. Схема сборщика семян ССМ-1:
1 ‑ рама; 2 ‑ система привода; 3 ‑ вентилятор; 4 ‑ всасывающий воздуховод; 5 ‑ циклон; 6 ‑ гибкий шланг; 7 – наконечники
Плоды, отрываемые воздушным потоком от ветвей, всасываются через гибкие шланги с наконечниками, которыми маневрирует сборщик в кроне, транспортируются в циклон (сборник плодов) и оседают в бункере, а чистый воздушный поток через воздуховод поступает в вентилятор и выбрасывается им наружу. Производительность на сборе плодов за 1 ч чистого времени с трактором МТЗ-50 ‑ 8,6 кг.
3.2.5. Приемка, хранение и переработка шишек хвойных пород
Шишки принимают по объему или по массе. При приеме крупных партий шишек по массе на склады шишкосушилок определяют их влажность. Эти показатели допускается распространять на небольшие партии шишек, заготовленных в аналогичных условиях и в те же сроки.
При приеме шишек по массе их приходуют в пересчете на 25%-ную влажность. При этом массу определяют по формуле:
, (3.1)
где: М25 ‑ масса шишек при 25%-ной влажности, кг; Мф‑ фактическая масса шишек при приеме, кг; Во ‑ относительная влажность шишек при приеме, %.
Прием и учет шишек по объему исключает необходимость их взвешивания и определения влажности, поскольку объем шишек в течение одного сезона заготовки практически не меняется.
Для определения объема шишек применяют ящик размеров 50х50х40 см объемом 100 л (1 гектолитр) и ведро объемом 10 л (1 декалитр) с отметками на его внутренней стороне делений: 0,2 дл., 0,4 дл., 0,8 дл. и 1,0 дл.
Для перевода при заготовке шишек весовых показателей на объемные для конкретного региона необходимо установить среднюю массу гектолитра шишек путем многократного взвешивания их в разные периоды (в начале, середине и конце) сезона заготовки. При влажности шишек около 25‑30% в гектолитре содержится примерно 50 кг шишек сосны обыкновенной, 25‑30 кг ели европейской (обыкновенной) и 40 кг лиственницы сибирской.
Шишки ранних сборов до закладки на хранение просушивают в сухую погоду на открытом месте, в дождливую ‑ под навесом или в крытом, хорошо проветриваемом помещении, рассыпав слоем 30‑50 см и периодически перелопачивая.
Нельзя хранить шишки ранних сборов в мешках, закромах и ссыпанными в кучу.
В переработку шишки ранних сборов пускают через 1‑1,5 месяца после сбора.
Шишки ели европейской (обыкновенной) и ели сибирской ранних сроков заготовки перерабатывают сразу после сбора. Хранение шишек елей больше 2 недель приводит в этом случае в снижению качества семян.
Просушенные шишки сосны, ели и лиственницы хранят в специальных складах или приспособленных помещениях, которые должны иметь достаточную емкость и необходимое количество закромов для раздельного хранения разных партий шишек, хорошо проветриваться для предотвращения плесневения шишек и загнивания семян.
Всесоюзным проектно-изыскательским институтом «Союзгипролесхоз» разработаны типовые проекты амбаров для шишек емкостью 50 и 100 т (рис. 3.14). Эти амбары могут строиться в комплексе с шишкосушилкой, котельной шишкосушилки, складом лесных семян и отдельно.
Амбар емкостью 50 т имеет длину 21 м, емкостью 100 т ‑ длину 33,5 м; ширина амбаров 5,4 м. В амбарах имеются помещения для хранения, загрузки, сортировки и выдачи шишек и хранения тары. Стены амбаров дощатые по деревянному каркасу. Кровля из волнистых асбестоцементных листов, полы дощатые.
Рис. 3.14. Амбар для шишек емкостью 100 т:
1 ‑ барабан сортировочный; 2 ‑ элеватор ковшовый; 3 ‑ верхний ленточный транспортер; 4 ‑ нижний желобчатый транспортер; 5 – закрома
В помещении хранения шишек вдоль стен амбара расположены закрома емкостью 10 м3 каждый. Для хранения мелких партий часть закромов может быть разделена перегородками на секции.
Поступающие шишки выгружают в приемный бункер, имеющий наклонную плоскость дна. По ней шишки самотеком через выпускное отверстие по лотку попадают в сортировочный барабан. Барабан имеет уклон 4‑5° по ходу движения шишек, его частота вращения 17 об/мин. Не отвечающие требованиям по размерам шишки и мусор собираются в ящик под барабаном. Из барабана шишки поступают по лотку в загрузочный люк вертикального ковшового элеватора, элеватором поднимаются вверх и по лотку попадают на верхний ленточный транспортер. Транспортером шишки доставляются к закромам и плужковым сбрасывателем сбрасываются по скатному лотку в закром.
Для выгрузки шишек из закромов открывают заслонки имеющихся отверстий в нижней части закромов, шишки попадают на нижний желобчатый транспортер и подаются им в загрузочный люк указанного выше вертикального ковшового элеватора, который доставляет их на второй этаж. Если амбар находится в блоке с шишкосушилкой, то поднятые на второй этаж шишки по лотку направляются на верхний ленточный транспортер и подаются им в приемное устройство шишкосушилки на переработку. Если амбар является отдельным несблокированным зданием, то поднятые наверх шишки по лотку выгрузки направляются в автомашину.
При необходимости ворошения шишек их выпускают из закрома на нижний желобчатый транспортер, доставляют на ковшовый элеватор, поднимают вверх, на ленточном транспортере доставляют до свободного закрома и загружают его с помощью плужкового сбрасывателя и лотка.
Вентиляция амбаров естественная, через вентиляционные шахты, выводящие влажный воздух. Приток воздуха осуществляется через жалюзи, являющиеся наружными стенами амбаров. Управление электродвигателями технологического оборудования осуществляется со щита автоматики.
Полный цикл переработки шишек включает: сортировку шишек, извлечение семян из шишек, обескрыливание семян, очистку их от примесей, сортировку, калибровку и просушку до рекомендуемой влажности.
Основным способом извлечения семян из раскрывающихся шишек является тепловая обработка шишек до их раскрытия с помощью нагретого до определенной температуры воздуха в специальных камерах шишкосушилок.
Шишкосушилки бывают солнечные и калориферные, стационарные и передвижные. Большая часть калориферных работает нагретым и невысушенным воздухом и лишь несколько конструкций шишкосушилок работают на высушенном и слегка нагретом воздухе.
Солнечная шишкосушилка представляет собой ящик размером 2 на 1,5 и на 0,35 м. Внутренняя поверхность ящика окрашивается в черный цвет, а внутренняя поверхность откидной крышки — в белый. Дно у ящика выдвижное; над поверхностью дна натянута металлическая решетка. На решетку насыпают шишки хвойных пород слоем в 5 см. Под действием солнечных лучей шишки постепенно высыхают, а семена выпадают на выдвижное дно. Сушка шишек продолжается от 2 до 5 суток.
Преимущество солнечных шишкосушилок заключается в том, что в них получают семена с высокими качествами, а недостаток — в низкой производительности и зависимости сушки шишек в них от сезона и условий погоды.
Шишкосушилки должны обеспечивать: полное извлечение нормально развитых семян из шишек, сохранение исходных посевных качеств семян, возможно короткий цикл сушки и высокую производительность, механизацию и автоматизацию производственных процессов, автоматическое регулирование температуры и влажности, удобное для эксплуатации расположение помещений и оборудования, противопожарную безопасность, нормальные условия труда обслуживающего персонала.
Согласно Наставления по лесосеменному делу, этим требованиям удовлетворяют и рекомендуются к использованию следующие шишкосушилки:
· стационарные стеллажного типа, разработанные специалистами Калининского управления лесного хозяйства (Калининского типа), которые обеспечивают концентрацию переработки шишек и механизацию всех производственных процессов от приема шишек до получения семян и имеют производительность 100‑200 кг семян (сосны) в сутки;
· передвижная ШП-0,06, транспортируемая автомобилями МАЗ, ЗИЛ, КРАЗ, "Урал". Использование шишкосушилки ШП-0,06 особенно рекомендуется в малодоступных и многолесных районах с неразвитой сетью дорог. Нагрев и подача воздуха в шишкосушилке производятся тепловоздушной установкой с использованием твердого топлива (дрова, отработанные шишки);
· перевозная шишкосушилка Ш-1,5. Нагрев и подача воздуха осуществляются тепловоздушной установкой, состоящей из пылевого вентилятора ЦП 7-40 и электрокалорифера СФОЦ-60 мощностью 60 кВт.
Шишкосушилка Калининского типа (рис. 3.15) работает следующим образом. Доставленные от заготовителей шишки взвешивают, сортируют и очищают от примесей с помощью барабана 2 и по транспортеру подают в закрома хранилища или непосредственно в приемный бункер камеры сушки 13.
Рис. 3.15. Шишкосушилка Калининского типа:
1 – загрузочный бункер; 2 и 7 – сортировочный и отбивочный барабаны; 3, 15, 17 – ленточные транспортеры; 4 – стеллажи; 5 – разгрузочное окно; 6 – желоб; 8 – ящики семясборники; 9 – вентиляторная установка; 10 – трубопровод; 11 – камера сушки; 12 – канатно-блочная система перегрузки шишек; 13 – люк; 14 – секционный склад шишек; 16 – сбрасыватель
Каждая партия шишек складируется и сушится раздельно.
Из приемного бункера шишки пересыпаются в автоматический шнековый разравниватель, при помощи которого создается на верхнем стеллаже равномерный слой шишек сосны толщиной до 30 см и ели ‑ до 25 см. После заполнения первого стеллажа и завершения очередного цикла сушки, шишки при помощи гидросистемы и канатно-блочной системы последовательно пересыпаются на нижележащие стеллажи. При этом жалюзи каждого стеллажа открываются в противоположном друг другу направлении, чтобы шишки ровным слоем распределялись на нижнем стеллаже. Эта операция производится до полной загрузки всех стеллажей (от 2 до 4 ‑ в зависимости от конструкций шишкосушилки). На стеллажах сосновые шишки сушатся в течение 15‑16 ч, еловые – 13‑14 ч до полного раскрытия на нижнем стеллаже. Подогрев осуществляется так, чтобы температура воздуха в зоне верхнего стеллажа не превышала 30° для сосновых шишек и 25° ‑ для еловых, в зоне нижнего стеллажа соответственно ‑ 55° и 45°.
Для подогрева воздуха используют воздухоподогревательные установки ВПТ-400 и ВПТ-600, тепловые генераторы ТГ-150 и ТГ-250, а также электрокалориферы и теплоэлектровентиляторы.
Подогретый воздух подается под давлением 600 Па и проникает во все слои шишек на стеллажах, удаляется вместе с влагой через вентиляционное отверстие.
Контроль за процессом сушки, полнотой раскрытия шишек и временем их выгрузки ведут визуально через смотровые окна камеры сушки и с помощью термометров.
Раскрывшиеся шишки с нижнего стеллажа пересыпаются в разгрузочный бункер 5 камеры и по наклонному лотку 6 поступают в отбивочный барабан 7, где происходит отделение семян. Семена ссыпаются в приемные ящики 8. Отработанные шишки по пневмотранспортеру подаются в наружный бункер, откуда отправляются потребителю или сжигаются.
Принципиальная схема работы стационарной шишкосушилки показана на рис. 3.16.
Рис. 3.16. Схема работы стационарной шишкосушилки:
1, 2, 4, 6 – транспортеры; 3 – склад; 5 – стеллажная сушильная камера; 7 – барабан для отбивки шишек
Передвижные шишкосушилки ШП-1,5 (ШП-0,6) (рис. 3.17) состоят из вагончика, разделенного внутри на два отделения: операторское и машинное. В машинном отделении размещены камера сушки и расположенный под ней отбивочный барабан и электро-тепловентилятор.
Рис. 3.17. Передвижные шишкосушилки ШП-0,6 (ШП-1,5):
1 ‑ транспортер подачи сырых шишек; 2 ‑ сушильная камера; 3 ‑ стеллажи для шишек; 4 – электровентиллятор; 5 – отработанные шишки; 6 – транспортер отгрузочный; 7 – тепловой генератор; 8 – печь; 9 – калориферная камера; 10 – отбивочный барабан; 11 – ящик для семян; 12 – разгрузочное окно
Производительность шишкосушилок до 15 кг семян в сутки при массе загружаемых порций шишек сосны и ели до 800 кг, лиственницы – до 600 кг с циклом сушки одной порции – 8‑13 часов.
При отсутствии вышеуказанных шишкосушилок, а также при условии соблюдения режима сушки шишек допускается применение стационарных шишкосушилок типа Каппера - Гоголицына, Гусарова, шахтного типа, Барнаульского типа, НПО "Силава" и других конструкций, а также передвижных Суровцева, Гатчинского лесхоза и других, особенно работающих на твердых видах топлива.
Шишкосушилка Каппера-Гоголицина представляет собой одноэтажное здание с утепленным чердачным помещением. В здании шишкосушильни помещаются две сушильные камеры, между которыми находится калориферная печь. Впереди сушильных камер расположено помещение для рабочего. В сушильных камерах подвешены по два барабана из металлической решетки. Барабаны перегорожены металлическими решетками на четыре равные сектора. В каждый сектор загружается по 25 кг шишек.
На чердаке помещается сушильный шкаф для предварительной подсушки шишек и склад для шишек, рассчитанный на пятнадцатидневный запас шишек. В сушильном шкафу имеется 16 ящиков (соответственно на каждое отделение барабана). В ящик загружается по 25 кг шишек. В полу чердака сделаны четыре отверстия, через которые барабаны загружаются шишками. Склад для хранения шишек состоит из четырех закромов. В каждый закром вмещается по 1,5 т шишек.
Шишки сосны перерабатывают при температуре 50‑55°С, шишки ели ‑ при 45°С, шишки лиственницы при 40‑45°С и шишки ольхи при 30‑35°С.
Сушка шишек продолжается в течение 24 ч, причем барабаны время от вр
|
|
|
