|
Пнево-корневая древесина является
традиционным сырьем для лесохимической промышленности. В канифольно-экстракционном
и смоло-скипидарном производствах широко используют пневый осмол — ядровую
древесину зрелых пней и корней сосновых деревьев. Различают свежий и спелый
осмол, который отличается содержанием смолистых веществ. В свё^ жем пне
возрастом до 3 лет количество смолы в ядровой части составляет 8—15 % и еще
меньше в заболони — не более 4 % [14]. Процесс образования пневого осмола —
его созревание — состоит в относительном обогащении смолистыми веществами
ядровой части пня. В результате жизнедеятельности микроорганизмов,
поселяющихся в пне после валки дерева, малосмолистая заболонь постепенно
разрушается за 6—13 лет. Еще быстрее сгнивают пни молодых и тонкомерных
деревьев, имеющие сравнительно низкое содержание смолы. Значительно богаче
смолой пни старых деревьев. Концентрация смолистых веществ в оставшейся
ядровой части возрастает в них за 5— 10 лет иногда до 20—29 %. Наиболее
богата смолистыми веществами шейка корня. Смолистость надземной части пня,
расположенной выше шейки корня, постепенно уменьшается по его высоте. В
подземной части пня содержание смолы ниже, особенно в удаленных боковых
корнях.
Смолистость и выход пневого осмола зависят от многих
факторов. Более смолистый осмол получают на сухих песчаных и супесчаных
почвах, менее смолистый — на заболоченных участках. Зрелость пня определяется
по внешнему виду, когда сгнившая заболонная часть легко отделяется от
ядровой. Созревшие пни легко поддаются корчевке и легко очищаются от почвы. 1
Оценку сырьевых ресурсов пневого осмола осуществляют в три
этапа. Предварительно производят камеральные работы. По таксационным
материалам лесоустройства, лесорубочным билетам и другим учетным документам
выбирают площади вырубок, пригодные для промышленной заготовки осмола. На
втором этапе проводят натурные обследования выбранных
площадей. Глазомерной таксацией, ленточным перечетом и закладкой пробных
площадей устанавливают средний диаметр и высоту пня, количество пней и
средний запас осмола на 1 га, степень и характер лесовозобновления, качество
сырья. На заключительном этапе в результате анализа и обработки полученных
данных определяют состав и границы сырьевой базы с наличными запасами осмола.
Площади вырубок считают эксплуатационными, если запас осмола на 1 га составляет не менее 2—3 скл. м3. По данным многолетних обследований сырьевых баз, средний запас
осмола составляет 5—9 скл. м3/га. Число пней колеблется от 50 до 80 шт/га,
средний диаметр пня в пределах 24—32 см, высота — от 20 до 30 см.
Основным показателем качества осмола является содержание в
нем канифоли. Стандартный сосновый осмол должен содержать не менее 130 кг канифоли в 1 т сырья влажностью 20 %. Лишь по согласованию с потребителем допускаются поставки
осмола с меньшим содержанием канифоли. При высоком содержании смолистых
веществ свежий разрез осмола имеет янтарный цвет и издает сильный запах
скипидара. Осмол поставляют потребителю в виде кусков пня, очищенного от
почвы, гнили и остатков заболонной древесины. Горелые пни должны быть очищены
от обугленной древесины. Длина отдельных кусков не должна превышать 60 см, а поперечное сечение 40 см. Для получения 1 м3 очищенного и разделанного осмола требуется
обычно 10—20 пней. Коэффициент полнодревесности пневого осмола принимается
0,5.
Поступающий на канифольно-экстракционные заводы осмол
подвергается измельчению в щепу на дисковых или барабанных рубительных
машинах. Щепу из осмола получают длиной от 3 до 25 мм и толщиной 1,5—3,0 мм. При этом фракция щепы размером до 15 мм составляет 85 % общей массы. Для улучшения качества щепы ее подвергают дополнительному разделению на фракции,
после чего частицы размером более 7 мм направляют в гладковалковые дробилки. Процесс переработки осмола на канифольно-экстракционных заводах не создает
принципиальных препятствий для поставок его в виде технологической щепы.
Спелый осмол является сырьем с относительно низкой
концентрацией на лесной площади и часто экономически труднодоступен из-за
отсутствия транспортных путей. К моменту созревания осмола лесовозные дороги
разрушаются и становятся непригодными для его вывозки. Заготовка спелого
осмола неизбежно сопровождается повреждением деревьев в молодня- ках естественного
происхождения или лесных культурах. По действующим правилам, заготовка
пневого осмола допускается на площадях лесных культур до 12 летаего в южном и
центральном поясах и до' ПРлетнего возраста в северном поясе в лесах всех
групп. В лесных культурах не разрешается заготовка осмола механизированным
способом и допускаются лишь ручной и взрывной способы.
В правилах заготовки пневого осмола под механизированным
способом подразумевается работа с корчевальными машинами. Для них требуется
заезд на площадь лесных культур или перемещение стрелы манипулятора над
вершинами молодых деревьев. Освоен опыт механизированной корчевки пней с
помощью лебедки и каната трелевочного трактора [7]. Заезд трактора в
насаждение здесь необязателен, а повреждения деревьев канатом при корчевке и
трелевке пня примерно такие же- как и при взрывном способе.
Экономически доступнее использовать свежие сосновые пни и
корни в период до 3 лет, считая с момента вырубки насаждений. Проблема
использования свежего пневого осмола, несмотря на снижение выхода канифоли,
решается с учетом интересов народного хозяйства. Свежий осмол можно
заготавливать одновременно с заготовкой стволовой древесины. При этом
материально-техническая база Лесозаготовительных предприятий может быть
использована для получения дополнительного древесного сырья. Свежий пневый
осмол бывает 2 сортов. В древесине первого сорта должно содержаться не менее
13 % канифоли при 20 % влажности сырья, второго сорта — не менее 8%. Свежий
осмол первого сорта заготовляют на вырубках спелых и перестойных насаждений
корчевкой пней диаметром от 20 см и более. Заболонь корчуемых пней должна
составлять до 40 % всего объема пня. Свежий осмол второго сорта получают
сплошной корчевкой пней диаметром от 20 см и более.
Смолистость корчуемых пней можно искусственно повысить
путем предварительного окорения, что вызывает обильное смоловыделение. Другой
путь — нанесение ранений на стволе за 1—2 года до рубки. Глубокие раны у
основания ствола, смоченные 40%-ной серной кислотой, также повышают смолистость
пня.
Заготовка пнево-корневой древесины пополняет сырьевые
ресурсы не только канифольно-экстракционных заводов. Увеличивая объем
древесного сырья с 1 га леса, можно получить дополнительное сырье для
получения сульфатной целлюлозы, бумаги, картона, кормовых дрожжей. После
экстракции смолистых веществ щепа пригодна для выработки древесных плит и
волокнистых полуфабрикатов.
Технологический процесс заготовки пнево-корневой древесины
включает механизированную корчевку, перевозку, разделку, очистку, складирование
и отгрузку потребителю. Наиболее трудоемкая операция по разделке и очистке
сырья может осуществляться как на нижнем, так и верхнем складе. Специальная
корчевальная погрузочно-транспортная машина на гусеничной или колесной базе
корчует на лесосеке пнево- корневую древесину и доставляет ее на
промежуточный склад. Погрузчик, оборудованный грейферным захватом, грузит не-
разделанные пни в кузов щеповоза или автопоезда. На нижнем складе сырье
разгружается и конвейером подается в барабан для очистки от коры, сгнившей
заболони, почвы и минеральных примесей. После очистки сырье в виде целых или
с обрезанными корнями пней подается ha стационарную сле- шерную установку для
разделки на куски. Последующая переработка зависит от исходного сырья. Куски
осмола поступают в бункер-накопитель, откуда транспортным средством доставляются
на перерабатывающий завод. Свежая пневая древесина подвергается переработке
по аналогичной технологии. Другой вариант предусматривает измельчение сырья в
щепу на установке. После сортировки щепа поступает в бункер, откуда
отгружается в щеповоз и доставляется потребителю.
Технологический процесс заготовки и первичной переработки
пнево-корневой древесины можно приводить и на лесосеке. На корчевке пней
используют корчевальные погрузочно- транспортные машины, которые доставляют
их на верхний склад, на разделке пней — передвижную установку, перемещаемую
тягачом. Загрузка сырья в приемное устройство установки производится
гидроманипулятором. После разделки куски пнево-корневой древесины накапливаются
в сменном контейнере, который отвозя? контейнеровозом на склад или
непосредственно во двор потребителя.
Для механизированной корчевки пней разработаны различные
машины-корчеватели с пассивными и активными рабочими органами. В навесных
корчевальных устройствах, оборудованных пассивным рабочим органом, пни
корчуют за счет тягового или толкающего усилия базового трактора. В машинах с
активным рабочим органом корчевка пней осуществляется самим органом, тяговые
усилия которого для большей эффективности могут дополняться усилием трактора.
Корчеватели К-1А, К-2А, КМ-1, разработанные для корчевки пней при
строительстве лесовозных дорог и подготовке лесных почв к посадке, могут быть
использованы и при заготовке пнево- корневой древесины. Более эффективны специальные
корчеватели, которые выполняют не одну технологическую операцию, а целый
комплекс работ по корчевке и очистке пнево-корневой древесины.
Клин-корчеватель МЛ-27 ( 71, а) крепится на
специальные кронштейны к базовому трактору Т-130.1.Г-1. Поднимается клин 1
двумя гидроцилиндрами 2, опускается за счет его массы. На, нижней части
корпуса клина установлена корчевальная гребенка. При движении трактора к пню
оператор ориентирует клин по его центру и опускает на почву. Под действием
толкающего усилия трактора клин внедряется в пень и раскалывает его на части.
При дальнейшем движении трактора части пня воздействием корчевальной гребенки
извлекаются на поверхность. Для предварительной очистки мелких пней от почвы
оператор переезжает через них трактором. Почву с крупных пней удаляют
перемещением их по лесосеке. Производительность клина-корчевателя достигает
39 пл. м3 сырья в смену
Широкое распространение на заготовке пнево-корневой
древесины получил агрегат АКП-1 для корчевки, предварительной очистки
пней, сбора их в кучи и заравнивания ям после удаления пней. Технологическое
оборудование агрегата установлено т раму базового трактора ТДТ-55, Оно
включает двухзвенный манипулятор 3 с вылетом от 1,5 до 7,29 м и грузоподъемностью 1730 кг, механизм 2 поворота стрелы, захват-корчеватель, две пары
аутригеров 1. Захват выполнен в виде двух подпружиненных рам — силовой и грузовой.
Силовая рама 6 имеет форму арки и размещена в плоскости, перпендикулярной
грузовой раме. На ее концах смонтированы гидродомкраты 7, а в середине — арка
подвески. Грузовая рама оборудована челюстями 5, гидроцилиндрами 4 для их
привода и вибратором.
Перед корчевкой пня оператор опускает аутригеры. Затем
манипулятором подводит к нему и опускает захват-корчеватель. Раскрытые
челюсти заглубляются в грунт и смыкаются под пнем. С помощью гидродомкратов
захвата пень с корнями извлекается из земли. Усилие выдергивания пня
достигает 276 кН. Манипулятор не участвует в процессе извлечения пня. Очистка
пня от почвы производится встряхиванием его над ямой с помощью вибратора.
Очищенный пень манипулятором грузят в прицеп или складывают в кучу. Средняя
сменная производительность агрегата 25 скл. м3.
На базе трактора ТТ-4 создана корчующая погрузочно-транспортная
машина КПТМ-1С [29] ( 71, в). Она оснащена съемным технологическим
оборудованием, что является важным преимуществом при сезонной работе на
корчевке пней. Предусмотрено создание аналогичной машины на базе колесного
трактора. Машина имеет манипулятор 2, оснащенный корчевальной головкой 1 или
клещевым грейферным захватом с вибратором, и седельное устройство 3 с кузовом
4 объемом 22—25 м3. Благодаря вылету стрелы манипулятора до 8 м машина корчует и грузит пни без лишних переездов. Она может работать в режиме сбора и
транспортировки пнево-корневой древесины, для чего манипулятор оснащают
грейфером.
Для первичной перевозки пнево-корневой древесины
используют агрегаты ПЛО-1А, ЛП-23, ЛТ-168 и другие машины, предназначенные
для сбора и перевозки лесосечных отходов. На разделке пнево-корневой
древесины на куски стандартных размеров применяют электро- и бензопилы.
Станки, разработанные для разделки пней методом силового продавливания пня
через ножевую головку, еще не получили распространения из-за недостаточной
технологичности и эффективности.
|