По мнению К.Б. Лосицкого [1; 5], роль осветлений и прочисток в направленном развитии леса неоценима. Если хозяйство не в состоянии провести своевременное осветление и прочистку в достаточных объемах и необходимой интенсивности вследствие их большой трудоемкости, низкой рентабельности и других ограничивающих факторов, тогда лучше не создавать культуры дуба на вырубках, ибо это будет напрасная трата сил и средств.
Одной из главных причин низкой эффективности культур - низкий уровень механизации лесоводственных уходов за культурами, в первую очередь - осветления (высокий процент гибели культур из-за заглушения нежелательной древесной и кустарниковой растительностью).
Поэтому большое внимание должно уделяться технологии лесоводственного ухода, направленного на устранение конкуренции со стороны травянистой растительности и естественно возобновляющихся лиственных пород и кустарников. В практике рубок ухода необходимо вырабатывать и применять эффективные технологии уходов за молодняками и создавать соответствующие им машины [4].
Наиболее широкое применение нашли кусторезы, имеющие рабочий орган в виде цилиндрической фрезы на горизонтальной оси вращения, установленной перпендикулярно к направлению движения агрегата (КОГ-2,3 на тракторе ЛХТ-55, КОМ-2,3, КОН-2,3, КО-1,5 и др.). Характерной особенностью данных кусторезов является удаление поросли путем фрезерования без подпора, что является существенным недостатком, поскольку далеко не вся поросль удаляется. Это вызвано малым сопротивлением порослевин изгибу, в связи с чем молодая поросль осины, березы, ольхи, граба и других мягколиственных пород высотой до 0,7-1,0 м отклоняется рабочим органом кустореза при поступательном движении агрегата, фреза как бы «приглаживает», и после прохода поросль продолжает развиваться, что приводит к уменьшению срока между проходами и увеличению их количества [2; 3].
Устранить отмеченный недостаток возможно, применив фрезерование с подпором, исключающим отклонение порослевин в направлении движения агрегата.
Нами предлагается новая конструкция кустореза, включающая в себя упоры-улавливатели. Он изображен на рисунке 1. Кусторез содержит раму 1 с механизмом навески на трактор, опорные лыжи 2, упоры-улавливатели 3, режущий рабочий орган типа цилиндрической фрезы 4, его привод, отличающийся тем, что перед фрезой установлены упоры-улавливатели в один ряд со смещением четных по отношению к нечетным в горизонтальной плоскости и с перекрытием, выполненные в виде двугранного клина с поперечной пластиной и с центральным углом при вершине, половина которого равна или менее угла трения древесины по стали, и расположенные ниже фрезы плоской гранью параллельно плоскости вращения фрезы [6].
Рисунок 1. Схема кустореза.
Цель работы - повышение качества и эффективности процесса осветления лесных культур на нераскорчеванных вырубках путем совершенствования технологии и обоснования основных параметров рабочих органов активного действия, обеспечивающих уничтожение поросли малоценных пород.
Задачи исследования:
- совершенствование технологий и машин для срезания тонкомерной поросли второстепенных древесно-кустарниковых пород при осветлении культур;
- обоснование новой конструктивно-технологической схемы машины;
- оптимизация основных параметров процесса резания фрезой древесной растительности с подпором и без подпора.
Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к машинам для осветления лесных культур путем срезания нежелательной растительности в междурядьях.
Кусторез работает следующим образом (рис. 2). При поступательном движении порослевины 5 отклоняются боковинами упоров, скользят по их поверхности и по окончании контакта с пластинами под действием собственной силы упругости соскакивают с них и размещаются в пространстве, ограниченном боковинами 6 и поперечиной 7, частично подгибаются и срезаются режущими органами. Поперечина 7 является упором для порослевин, что препятствует их отклонению в направлении поступательного движения кустореза. В этом случае фреза работает при наличии подпора со стороны поперечины, что и является условием более полного срезания нежелательной растительности [6].
Рисунок 2. Упоры-улавливатели с фрезой.
Задача данного изобретения состоит в повышении эффективности работы кустореза путем создания благоприятных условий для срезания поросли.
Упоры-улавливатели 3 обеспечивают подпор поросли при фрезеровании и более полное её уничтожение, тем самым расширяют технологические возможности и эффективность работы кустореза. Упоры-улавливатели установлены таким образом, что полностью исключается забивание поросли между упорами и образование огрехов.
Это дополнительно повышает эффективность использования кустореза при различных условиях работы. Они также обеспечивают свободный проход порослевин и исключают их сгруживание. Упоры-улавливатели располагаются под режущими органами, что обеспечивает удержание древесно-кустарниковой растительности в вертикальном или близком к нему положении.
На рисунке 3 представлена рама кустореза.
Таким образом, предложенная конструкция обеспечивает более полное срезание поросли второстепенных пород, особенно имеющих малое сопротивление изгибу. Это приводит к увеличению срока между проходами и снижению их количества.
Рисунок 3. Рама кустореза.
Рецензенты:
- Тарасенко А.П., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин, ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет», г. Воронеж.
- Казаров К.Р., д.т.н., профессор кафедры сельскохозяйственных машин, ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет», г. Воронеж.