Форвардер что это такое
Форвардер: история, обзор, характеристика
Форвардер – трелевочный трактор, оборудованный грузовым отсеком и манипулятором. Предназначен для сбора, предварительной сортировки и транспортировки леса, обычно работает в паре с харвестером (лесозаготовительным комбайном).
Опытные образцы форвардеров на базе колесных тракторов построены в начале 1960-х годов в Швеции под руководством инженера Ларса Брууна. С 1964 года такие машины стали выпускаться серийно при участии американских компаний. В России форвардеры стали собираться только с конца 2000-х годов.
Общее устройство форвардера
Форвардер является двухмодульной машиной, состоит из энергетического модуля (тягача) и технологического модуля (грузовой тележки, грузового отсека), построенных на шарнирно соединенных полурамах. На энергетическом модуле установлен силовой агрегат, трансмиссия, кабина с органами управления и вспомогательные системы. Технологический модуль оснащен гидравлическим манипулятором с захватом и площадкой для укладки сортимента. В передней части площадка ограждена решеткой, по бортам установлены стойки, задняя часть открыта (при работе на уклонах может использоваться решетка). Стойки могут устанавливаться жестко или шарнирно для изменения ширины отсека.
Форвардеры классифицируются по следующим особенностям:
Тип шасси – колесный, колесный с возможностью установки резиновых гусениц, колесно-гусеничный;
Колесная формула – 4х4 (по одной оси на модуль), 6х6 (одна ось на энергетическом и две на технологическом модуле), 8х8 (по две оси на модуль);
Конструкция грузового отсека: фиксированной ширины и трансформируемые (раздвижные).
Также машины условно делятся на три группы по грузоподъемности: легкие (до 10 т), средние (10 – 15 т) и тяжелые (свыше 15 т).
Основные характеристики форвардеров
Форвардеры имеют следующие характеристики:
Объем перевозимого сортимента;
Длина грузового отсека;
Характеристики манипулятора – вылет стрелы, угол поворота, грузоподъемность и др.;
Мощность силового агрегата.
Машины имеют грузоподъемность от 5 до 15 – 20 т, могут перевозить до 25 куб. м. леса, оснащаются манипулятором с углом поворота более 360 градусов и вылетом стрелы до 10 м, имеют грузовой отсек длиной от 4 до 5,6 м. Мощность машин может достигать 200 – 300 л. с. и более.
Основными производителями форвардеров являются Ponsse, Komatsu, JCB, John Deere, Caterpillar, Logset, Rottne и другие. Машины этого типа производятся заводом «Амкодор» в Беларуси и его дочерним российским предприятием «Амкодор-Онего» (г. Петрозаводск).
Интересные факты о форвардерах
Одним из мощнейших в мире серийно изготавливаемых форвардеров является Komatsu 895: эта четырехосная машина оснащается манипулятором с вылетом до 8,5 м, имеет трансформируемый грузовой отсек для перевозки до 20 т леса, комплектуется двигателем мощностью 262 л. с.
Форвардер
Форвардер — это транспортное средство, которое используется для реализации лесозаготовительных работ. К технологическим задачам форвардеров относится сбор, подсортировка, доставка сортиментов из участка заготовки на лесовозную дорогу или в склад. Машина форвардер – это самоходная двухмодульная машина, состоящая из погрузочного манипулятора и грузовой тележки.
Работа форвардера
Срубленные на участке лесоматериалы трелюют к лесовозной дороге при помощи форвардера, или на особом трелевочном тракторе. Кроме того, такую работу можно проделать и на сельскохозяйственном тракторе, на котором установлена лебедка с чокерами. Тем не менее, в этой работе нет равных форвардеру, поскольку и трелевочный и сельскохозяйственный трактора отличаются гораздо меньшей мощностью.
Этапы трелевки делят на такие фазы:
Из суммарного расхода времени на трелевку при помощи форвардера большая часть времени тратится на погрузку (примерно 40%). Выгрузка материала занимает чуть меньше времени, примерно 20%. О том, как работает форвардер, видео расскажет более подробно.
Особенности
Современная лесозаготовительная техника форвардер оснащена мощными галогеновыми фарами, которые дают возможность полноценно работать даже в темное время суток, делаю работу безостановочной.
Наиболее высокий уровень производительности достигается в паре с харвестером одновременно входе заготовки. В особенности в зимний период сортименты необходимо вывозить немедленно после заготовки. Если древесина будет долгое время оставаться на участке, то ее может занести снегом. С приходом лета возрастает риск заражения материалов различными вредителями, поэтому хранить древесину на участке можно не более двух дней.
Большая часть форвардеров оснащена шести- или восьмиколесным шасси с гидростатическо-механической трансмиссией. За счет этого машина с легкостью преодолевать любые неровности рельефа. Управление форвардером осуществляется из кабины. Рычаги управления погрузочным манипулятором находятся на подлокотниках сиденья. Кабина не имеет функции отдельного поворота, однако форвардер оснащен сиденьем, которое можно поворачивать в нужную сторону. Вследствие этого возможна погрузка почти с полного круга.
Гидроманипулятор
Кроме этого, в форвардере присутствует гидроманипулятор, который может быть прикреплен на передней части, крыше кабины или задней части. Чаще всего на маленький форвардер манипулятор ставят в передней части, а вот на базовом и на тяжелом форвардере – в задней части.
Чем ближе к центру машины по длине расположен центральный шарнир рамы, тем меньше трактор «срезает» на поворотах. Это имеет большое значение в процессе рубок прореживания. Если гидроманипулятор находится в задней части, то машина становится длиннее, следовательно, наблюдается большое «срезание» поворотов. Это происходит вследствие того, что передняя часть существенно короче задней. Кроме этого, подобная конструкция является более устойчивой в процессе погрузки, поскольку заполняющийся грузовой отсек гасит колебания.
Гидроманипулятор соединен через станину с каркасом. В станине имеется поворотный механизм, состоящий из двух цилиндров и оснащенный зубчатыми рейками и колонной. На колонну монтирована шестерня, которая вращается при помощи зубчатых реек поворотных цилиндров. Благодаря поворотным механизмам угол поворота может достигать 380°. Длину вылета шарнирно-рычажного механизма повышает телескопическое устройство. На конце манипулятора закреплен ротатор захвата, способный вращаться без ограничений.
Стоит отметить, что подъем тяжелых бревен при условии пустого грузового отсека может создать проблемы с устойчивостью. Наиболее крупные бревна необходимо заблаговременно подтаскивать телескопической стрелой.
Технические параметры
Сегодня в специализированных точках продажи можно встретить десятки различных моделей форвардеров. В процессе выбора этой техники, стоит обязательно учесть следующие технические характеристики:
Классификация
Существует несколько разных классификаций. По типу ходовой части:
На колесах форвардера могут быть дополнительно установлены цепи противоскольжения или гусеничные накладки. Кроме этого, бывают модели с гусеничной резинометаллической ходовой.
Критерий легкости зависит от веса всей машины. По классу легкости выделяют:
Тележка форвардера включается такие составляющие:
Вместительность отсека достигает от 5 до 25 кубометров. Кроме этого, конструкция тележки может быть как фиксированная, так и трансформируемая. В последней возможно изменение геометрии и объема.
Производительность
При покупке очень важным является уровень производительности, который зависит от различных факторов. Чаще всего в паре с харвестером уровень производительности форвардера достигает примерно 12 кубометров в час. В этом деле кажущаяся простота работы техники полностью подчинена мастерству оператора, который осуществляет управление машиной.
Всего лишь один комплекс, который состоит из харвестера и форвардера заменяет примерно 80 человек, работающих на лесозаготовке по стандартной технологии. В тоже время нельзя соизмерять объёмы обработанной древесины машинами с ручным трудом. В процессе традиционной заготовки леса бригада из 7-8 человек может заготовить 7-8 тысяч кубометров леса в год, тогда как харвестер с форвардером помогают заготовить свыше 60-ти тысяч кубометров.
Производительность труда на трелевке определяется:
Кроме этого, на уровень производительности влияет и количество вывозимых сортиментов. Чем больше сортиментов, тем больше времени тратится на их сбор, погрузку и выгрузку. Время, затрачиваемое на погрузку и разгрузку, возможно уменьшить при помощи рамы с гидравлическим приводом в основании платформы.
Ремонт форвардера высокого качества осуществляется не часто, поскольку все детали изготовлены из первоклассных материалов на квалифицированных предприятиях.
Что такое Харвестер?
Харвестер на лесозаготовке на фото
История создания харвестера
Предшественник харвестера отечественного производства
Управление харвестером
Кабина харвестера отчасти напоминает центр управления полетами: прямо перед оператором находится монитор обычного компьютера, который интегрирован в кабину, выдвигается привычная клавиатура. Здесь даже есть тачскрин, и можно смело представить, что вы работаете на ноутбуке.
В компьютер загружается специальная программа, которая настраивается по нескольким сотням параметров. В программе можно задавать практически все параметры от породы дерева до объема бруса и его стоимости. Если вдруг машина определяет что-то дерево стоит дешевле, чем задано в программе, она просто перестает его пилить.
Оператор харвестера управляет системой с помощью джойстиков, которые находятся под руками. Причём руль в привычном нашем понимании заменяет маленький джойстик, а еще два джойстика, практически полностью шарнирные, управляют харвестерной стрелой и головкой.
Кабина харвестера на фото
Если на словах всё выглядит очень просто, то для того, чтобы освоить технику, понадобится несколько месяцев, а то и лет.
Как устроен харвестер
Работа харвестера со стороны напоминает работу робота. Шарнирная харвестерная головка, кажется, живет своей жизнью и сама находит дерево, сама валит его, а потом сама избавляет его от сучьев, выплевывая многометровые бревна. Но в этом и заключается мастерство оператора, которому каждую секунду приходится орудовать сразу двумя джойстиками одновременно, контролируя движение навесного механизма, движение стрелы и траекторию падающих каждую минуту деревьев.
Харвестер выполняет всю работу сам, а после него на месте лесоразработки остаются лишь сортименты, подготовленные к вывозу из зоны лесозаготовки. Средняя производительность харвестера составляет 10 кубических метров древесины в час. Но поскольку зарплата оператора целиком зависит от выработки, за восьмичасовую смену один человек умудряется спилить почти в три раза больше, а это 250 кубов дерева.
Что же представляет из себя эта умная машина? Это самоходная машина предназначена для выполнения основных работ на лесозаготовках. Данная техника может быть установлена как на гусеничной, так и на колесной базе. Некоторые модели харвестера оснащаются полугусеничным шасси.
Как мы уже сказали ранее, основным рабочим элементом харвестера является харвестерная головка, которая представляет собой сварную металлическую раму, в которую установлены захватывающие рычаги. С помощью данных рычагов происходит управление гидроцилиндрами, которые на концах имеют гидравлические моторы, на выходных валах которых производится захват и распилка дерева.
Схема устройства харвестера
На рынке есть и более мощные модели массой до 3,5 тонн, которым по силам обрабатывать стволы толщиной более метра. Стоит такая головка почти четверть миллиона долларов.
Видео «Различные модели харвестеров»
Форвардер
Когда харвестер закончил работы, это еще не означает, что весь процесс лесозаготовки завершен. Нужно еще собрать и перевезти сортименты, однако харвестер сделать это уже не может.
Для таких работ используется другая уникальная машина, которая называется Форвардер (Forwarder). Форвардер переводится с английского как «перевозчик», «экспедитор».
Форвардер перевозит лес на фото
Форвардер также предназначен для лесозаготовительных работ. В его функции входит работа по сортировке, сбору и вывозу сортиментов с места, где происходит валка леса. Работая в паре, форвардер и харвестер переводят лесозаготовительные работы на совершенно другой уровень эффективности.
Как устроен форвардер
Поворотный механизм реализуется с помощью одного или двух цилиндров, которые изменяют угол ориентации по углам по горизонтали, а угол складывания полурам изменяется от 40 до 60%. По вертикали полурамы наклоняются относительно друг друга на 15% при помощи универсального шарнира. Таким образом всё время перемещения форвардера по пересечённой местности этот поворотный механизм помогает достичь сверхвысокой проходимости несмотря на внушительную длину продольной базы этого транспорта.
Что касается двигателя, то здесь используются 4-х и 6-ти цилиндровый дизели с турбонадувом мощностью от 130 до 280 лошадиных сил. В машинах используется бесступенчатая регулировка и передача крутящего момента посредством механико-гидростатической трансмиссии, позволяющая реализовать тяговое усилие в 22 тонны и мягко адаптироваться к возникающим препятствиям на лесосеке.
Форвардер на погрузке древисины на фото
Ведущие мосты форвардера имеют планетарно-колесные редукторы, функцию блокировки дифференциалов и гидравлические многодисковые тормоза. Как правило, техника оснащена комбинированными манипуляторами с телескопической рукоятью, захватом и ротатором. Манипулятор приводится в действие электрогидравлическим управлением двумя рычагами, которые располагаются на подлокотниках сидений.
Важно знать что уровень производительности форвардера зависит от множества факторов. Обычно в паре с харвестером производительность форвардера составляет около 12 кубометров в час. И тут кажущаяся простота работы этой машины полностью подчинена мастерству человека ей управляющего.
Всего один комплекс, состоящий из харвестера и форвардера может заменить до 80 человек, работающих на лесозаготовке по традиционной технологии. При этом объёмы обработанной древесины несоизмеримы с ручным трудом. При традиционной заготовке леса бригада из 7-8 человек заготавливают 7-8 тысяч кубометров леса в год, а применение связки харвестер + форвардер дает возможность заготавливать до 60-ти и более тысяч кубов. Производительность на одного человека возрастает почти в 8 раз.
Еще один любопытный факт: оказывается стоимость заготовленного леса меняется несколько раз в год в зависимости от сезона. Самый дешевый лес традиционно заготавливается зимой. Самый дорогой лес рубится в межсезонье, когда подступы к делянке залиты дождями, а грязь превращает лесозаготовку в почти боевую операцию.
Подавляющее большинство лесозаготовительных машин является манипуляторными. Таким образом удается обезопасить человека от контакта с тяжёлыми деревьями, хлыстами и сортиментом.
Манипуляторы, устанавливаемые на форвардеры, имеют более скромные параметры: вылет всего до 10 метров. Вместо харвестерной головки их оборудуют грейферным захватом для подъема и погрузки сортимента. Грузовой отсек форвардеров отделен от кабины решетчатой передней стенкой.
Система управления такой машины позволяет производить учет заготовлимаемой древесины по объему и сортименту, и так, что в конце смены оператору не составит большого труда вывести подробный отчет о работе, а отдельные специалисты могут даже послать его в офис по электронной почте, не покиая кабину машины..
Сегодня уже уходят в историю многочисленные рычаги, тумблеры и ручки аналоговых индикаторов. Их сменили удобные многофункциональные джойстики с миниамльным набором горячих клавиш и цветными сенсорным экраном. В последнее время широко применяются и поворотные кабины с системами выравнивания крена, которые особенно эффективны при работе на склонах и косогорах. Кабина может быть установлена как на поворотном устройстве вместе с манипулятором, так и отдельно. В полседнем случае она поворачивается синхронно за манипуляторкулятором.
Операторы харвестера и форвардера
Операторы лесозаготовочных машин должны пройти обучение сначала на тренажёре-симуляторе, и лишь затем на реальной машине.
Любопытный факт: операторы лесозаготовительной техники ведут отшельнический образ жизни. То, что можно увидеть на делянке, поневоле любого заставить уважать эту между прочим хорошо оплачиваемую профессию. В лесу в десятках километрах от ближайшей цивилизации стоит комфортный, оборудованный даже спутниковой антенной вагончик, где несут вахту лесозаготовители. Работают они в паре сменой по 8 часов круглосуточно. Бригада из 8 человек меняется раз в десять суток, а то и в полмесяца. Вот и кто после этого скажет что психологическая совместимость важна только у космонавтов.
Видео «Работа оператора форвардера»
Видео «Работа оператора харвестера»
Форвардер: погрузка, транспортировка и выгрузка древесины
Лесозаготовка – достаточно трудоемкий процесс, состоящий в основном из таких операций, как: валка деревьев, дальнейшее срезание сучьев и кроны, удаление коры со ствола, трелевка, раскряжевка или распиловка древесины, обмер и сортировка материала. Завершением лесозаготовительного процесса является укладка деревьев в штабели, погрузка и транспортировка. Сегодня лесозаготовка полностью механизирована. На лесосеках можно увидеть разнообразную лесозаготовительную технику – от валочно-пакетирующных машин до харвестеров, от трелевочного трактора – до форвардера.
Принцип работы форвардера
Форвардер – достаточно мощная универсальная самоходная машина, оснащенная: манипулятором (для погрузочных типов работ) и тележкой (в которую загружается спиленный лес). Несмотря на большой выбор моделей, принцип работы форвардера один и тот же: погрузка сортимента на тележку и его транспортировка на стационарный склад. Благодаря 6-ти или даже 8-ми колесной базе (с приводом на все колеса) форвардер с легкостью может преодолеть практически любые сложные препятствия. Для работы на труднопроходимых участках леса или на местности с очень сложным рельефом данную машину оснащают гусеницами.
Принцип работы форвардера самой последней модификации включает в себя использование гусеничного движителя, укомплектованного специальными резиновыми катками, а также резиново-металлической гусеничной лентой, тем самым, обеспечивая максимальную устойчивость на любых видах почвы (в любую погоду, в любое время года). При помощи гидроманипулятора форвардер способен выполнять огромные объемы погрузочных работ, при этом, не передвигаясь с места на место. Кабина форвардера – неподвижная, но благодаря поворотному креслу все действия агрегата постоянно находятся под максимальным контролем оператора.
Сбор, погрузка и транспортировка сортимента
После лесозаготовки очищенные от веток и сучьев лесоматериалы складывают в пачки по сортиментам вдоль полосы рубки в сфере досягаемости стрелы гидроманипулятора форвардера. Для эффективного использования техники перемещение машины без груза минимизируют. Поэтому, как правило, форвардер начинает работать с дальнего края делянки, загружая сортименты по ходу его движения к погрузочной площадке.
Если оператору удается загрузиться сортиментом одного размера, он перемещается прямо к погрузочной площадке. В противном случае оператор должен удостовериться, что сортименты разных размеров не смешиваются. Подъем захватывающего устройства прямо в момент подбора бревен позволяет избежать лишнего мусора. Бревна выравниваются и складываются в аккуратные штабеля, удобные для последующей погрузки на лесовоз.
Этапы трелевки делят на такие фазы, как:
Из суммарного расхода времени на трелевку при помощи форвардера большая часть времени тратится на погрузку (примерно 40%). Выгрузка материала занимает чуть меньше времени, примерно 20%. Средняя продуктивность работы форвардера – 9 м3 в час при рубке и 11 м3 в час при прореживании в случае работы вальщиков. Если работает харвестер, эти цифры составляют соответственно 12 м3 и 15 м3 в час.
Особенности
Современные модели форвардера оснащены мощными галогеновыми фарами, которые дают возможность полноценно работать даже в темное время суток. Высокий уровень производительности достигается в паре харвестер и форвардер одновременно в ходе заготовки, если учесть, что в зимний период сортименты необходимо вывозить немедленно после заготовки. Если древесина будет долгое время оставаться на участке, то ее может занести снегом. С приходом лета возрастает риск заражения материалов различными вредителями, поэтому хранить древесину на участке можно не более двух дней.
Большая часть форвардеров оснащена шести- или восьмиколесным шасси с гидростатическо-механической трансмиссией. За счет этого машина с легкостью преодолевать любые неровности рельефа. Управление форвардером осуществляется из кабины. Рычаги управления погрузочным манипулятором находятся на подлокотниках сиденья. Кабина не имеет функции отдельного поворота, однако форвардер оснащен сиденьем, которое можно поворачивать в нужную сторону. Вследствие этого возможна погрузка с полного круга.
Харвестер
Производительность
При покупке очень важным является уровень производительности, который зависит от различных факторов. Чаще всего в паре с харвестером уровень производительности форвардера достигает примерно 12 кубометров в час. В этом деле кажущаяся простота работы техники полностью подчинена мастерству оператора, который осуществляет управление машиной.
Всего лишь один комплекс, который состоит из харвестера и форвардера заменяет примерно 80 человек, работающих на лесозаготовке по стандартной технологии. В тоже время нельзя соизмерять объёмы обработанной древесины машинами с ручным трудом. В процессе традиционной заготовки леса бригада из 7-8 человек может заготовить 7-8 тысяч кубометров леса в год, тогда как харвестер с форвардером помогают заготовить свыше 60-ти тысяч кубометров.
Производительность труда на трелевке определяется:
Кроме этого, на уровень производительности влияет и количество вывозимых сортиментов. Чем больше сортиментов, тем больше времени тратится на их сбор, погрузку и выгрузку. Время, затрачиваемое на погрузку и разгрузку, возможно уменьшить при помощи рамы с гидравлическим приводом в основании платформы. Ремонт форвардера высокого качества осуществляется не часто, поскольку все детали изготовлены из первоклассных материалов на квалифицированных предприятиях.