План урока
Класс 6 Дата ______________
Тема урока: «Лесная и деревообрабатывающая промышленность.
Заготовка древесины» (2 часа)
Тип урока : урок изучения нового материала.
Цели и задачи урока:
Дать учащимся представление о лесной и деревообрабатывающей промышленности;
Познакомить с новыми профессиями;
Продолжить знакомство с лесоматериалами;
Воспитание экологической культуры, бережного отношения к материалу;
Развитие мышления, памяти и воображения.
Форма урока: фронтальная.
Методы обучения: объяснение, показ приемов работы учителем, демонстрация наглядных пособий, использование мультимедийной аппаратуры, устный опрос, анализ практической работы.
Оборудование и материалы: мультимедийные средства, образцы древесины с пороками, измерительный инструмент, лесозаготовительные инструменты (бензопила, топор, двуручные пилы).
Опорные понятия:
Лесная и деревообрабатывающая промышленность, лесхозы, лесничества, лесник, рамщик, станочник, плотник, таксатор, вальщик леса, спелость древесины, хлыст, трелевка, раскряжевка, бревно, комель, кряж, чурак, штабель, лесоматериал.
Пороки, свилеватость, двойная сердцевина, ложное ядро, кармашки, рак, прорость.
Повторить изученный материал по записям в тетради,
Литература и источники:
1. Программы «Технология» 1-4 классы, 5-11 классы: для средних общеобразовательных учреждений РФ.- М., 2000.
2. Самородский П.С., Симоненко В.Д.,Тищенко А.Т.
Технология: учебник для учащихся 6 класса. – М., Вентана-Графф, 2002.- 160 с.
3. Интернет ресурсы (http://www.master-forum.ru) , ( )
(http://lesopilka.narod.ru/ins/ins1/1.htm) , ()
4. Интерактивная библиотека «Технология».
5. Журналы «Школа и производство».
Х о д у р о к а
Организационная часть . Приветствие учителя. Проверка готовности учащихся к уроку, контроль посещаемости, сообщение темы и целей урока.
Теоретический блок урока.
Изложение нового учебного материала.
Еще в 5 кл. вы получили основное понятие о древесине.
Как применяется она в народном хозяйстве? (Ответы детей)
Что является главным источником древесины? (Лес)
Какую экологическую пользу приносит лес? (Ответы детей)
Восстановлением, расширением и использованием лесных насаждений занимаются работники лесной промышленности. Основными составляющими лесной промышленности являются лесные хозяйства и лесничества.
Лесхозы организуют следующие виды работ:
Рубка для ухода за лесом;
Создание искусственных лесонасаждений в местах вырубок, в оврагах;
Отпуск материалов заготовителям;
Сбор семян и выращивание посадочного материала;
Сбор грибов, ягод, лекарственных трав;
Переработка низкосортной древесины, ветвей с листьями, корней для получения различных продуктов (деготь, скипидар, смолистые вещества);
Пожароохранные мероприятия;
Осушение лесных земель;
Инспектирование охотничьего и лесного хозяйства.
Основные профессии лесного хозяйства:
Лесовод (лесничий, лесник),
Машинисты лесоповалочных и лесопосадочных машин,
Вздымщик (сборщик живицы),
Водитель лесопогрузчика, вальщик леса и др.
Деревообрабатывающая промышленность занимается производством пиломатериалов, плит, различных изделий из древесины. Здесь работают люди таких профессий, как рамщики, станочники, столяры, плотники и др.
Рассмотрим таблицу «Виды продукции из древесины в зависимости от способа ее обработки и профессии рабочих».
Вид обработки
Продукция
Профессии рабочих
Механическая (резание)
Пиломатериалы, двери, окна, мебель, паркет, тара, бочки, фанера, плиты, игрушки
Станочник-распиловщик, станочник токарных станков, фанеровщик, бондарь, оператор в деревообработке и др.
Химическая (разложение)
Бумага, картон, целлюлоза, фотопленка, кинопленка, покрышки, резиновая обувь
Варщик целлюлозы, накатчик бумагоделочной машины, оператор-прессовщик, вулканизаторщик, сборщик покрышек, отделочник химволокна и др.
Термическая (разложение)
Скипидар, масло, спирт, канифоль
Аппаратчик гидролиза, аппаратчик разложения древесины, оператор лесохимической установки и др.
Для строительства зданий и изготовления изделий заготавливают только спелую древесину , возраст которой составляет, в зависимости от породы, от 80 до 120 лет. Спелость древесины определяют специалисты лесного хозяйства – таксаторы (оценщики).
Спиливают деревья вальщики леса с помощью бензомоторных и электрических цепных пил, при этом стараются не повредить плодородный слой почвы и не засорять его.
Цепная бензомоторная пила Цепная электрическая пила
Просмотр видео-ролика «Добыча древесины»
Все материалы из древесины, сохранившие ее природное состояние, называют лесоматериалами.
Лесоматериалы
Бревна
Стены деревянных зданий, деревянные конструкции, пиломатериалы
Кряжи
Строганый шпон, лыжи, карандаши
Чураки
Лущеный шпон, фанера
Хранят древесину в штабелях (в переводе с нем. склад ) в уложенном виде.
Инструменты для измерения лесоматериала:
Мерные рейки
Мерная вилка и мерная скоба
Металлическая рулетка
Штангенциркуль
А также измерительная линейка и складной метр.
Демонстрация измерения
Зная диаметр и длину бревен, можно ориентировочно рассчитать его объем в кубических метрах:
V = П x D 2 x L / 4
На практике более точно объем лесоматериала определяют по специальным таблицам.
Практическая работа «Определение размеров и объема лесоматериала».
Измерьте линейкой диаметры лесоматериала в вершинной части отреза во взаимно перпендикулярных направлениях и вычислите средний диаметр.
Измерьте метром длину пиломатериала и вычислите объем лесоматериала.
Определите вид лесоматериала (брус, брусок, доска, обапол) по рисункам.
Пороки древесины.
Пороками древесины называют отклонения от ее нормального строения, внешнего вида и формы, а также повреждения. Пороки снижают качество древесины и возможность ее применения.
Таблица «Пороки древесины»
Порок
Описание
Изображение
Сучки:
круглый,
овальный, пластевой, кромочный, ребровый, сшивные, групповые
Основания ветвей, выросшие из древесины ствола, темнее и прочнее древесины, имеют вокруг себя кривые волокна, могут выпадать быть гнилыми.
Трещины: а) метиковые б) отлупные
в)морозные
Образуются при разрыве дерева вдоль волокон от морозов, жары, при сушке.
Двойная сердцевина
Раздвоение поперечного разреза ствола. Между двумя сердцевинами древесина рыхлая, часто с вросшей корой.
Свилеватость
Волнистое расположение волокон затрудняет обработку
Сухобокость
Односторонне омертвление ствола о механического повреждения. Нарушена целост-ность древесины.
Рак
Смоляные кармашки
Полости древесины заполнены смолой, которая заволакивает режущий инструмент и ухудшает обработку
Прорость
Внутренняя радиальная трещина, заполненная остатками древесины
Практическая работа «Изучение пороков древесины»
Изучите таблицу пороков древесины.
Выпишите в тетрадь основные пороки и их признаки.
Рассмотрите образцы древесины, имеющие различные пороки. Назовите эти пороки и причины их происхождения.
Подведение итогов урока.
Что нового сегодня узнали, с какими видами промышленности познакомились?
Чем занимается деревообрабытывающая промышленность?
Какие новые профессии рассмотрели?
Как пороки древесины влияют на качество изделий?
и другие вопросы.
Домашнее задание. Выставление оценок.
ЭТАПЫ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Последовательность лесозаготовительных работ состоит в выборе лесного участка и юридическом закреплении лесосеки для коммерческой вырубки. На выделенном участке леса производится валка (рубка) леса. Поваленный лес подлежит очистке от сучьев и верхушки - такая древесина называется «хлыст». Следующим этапом начинается разработка древесины (хлыстов) на сортименты определенной длины. Сформированная в соответствии с нужными параметрами древесина подлежит либо вывозке, либо дальнейшей переработке на лесопильных производствах. Важным моментом в ходе лесозаготовительной деятельности являются лесовосстановительные и санитарные работы по уходу за лесонасаждениями.
ВЫБОР УЧАСТКА ЛЕСА
Заготовка леса происходит на лесной площади (лесосека, делянка, отвод, дровосека, готовище, курень), закрепленной за организацией в виде аренды на 49 лет.
Под лесосекой принято понимать часть лесной зоны для рубки спелых и перестойных лесонасаждений. Такой участок выделен границами, так называемыми визирами (лесосечными знаками в виде столбов или кольев) либо в виде естественных границ. Параметры лесосеки: площадь лесосеки может достигать несколько десятков гектар. При этом ширина лесосеки варьируется от 50 метров до 1 километра. Важно отметить, что под «шириной лесосеки» понимают протяженность участка по короткой стороне.
При лесозаготовительной деятельности используют понятие «расчетные лесосеки». Это годичная норма пользования определенным участком леса (например, вырубки). При определении расчетной лесосеки применяют методику, которая включает в себя такие параметры, как способ рубки на данной лесосеки и формы ведения лесозаготовительных работ.
Лесосеки по отношению друг к другу могут располагаться несколькими способами: непосредственное примыкание лесосек, а также чересполосное, кулисное и шахматное расположение лесосек.
Лесосечные делянки - это часто лесосеки, имеющие ограничения по размерам. Готовище (или дровосека) предназначены исключительно для рубки дров.
ЮРИДИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ УЧАСТКА ЛЕСА В АРЕНДУ
Сегодня организация лесозаготовительной деятельности для потребностей в сырьевой базе для обеспечения лесопильных работ или же для продажи круглых лесоматериалов осуществляется несколькими способами. Среди основных способов - аренда участков лесных земель, приобретенных в ходе торгов на аукционах. При этом владельцы лесных угодий обязаны каждый год предоставлять отчеты о лесопользовании приобретенного участка. Помимо приобретения лесных участков для организации лесозаготовительных работ в аренду посредством аукциона сегодня возможно приобретение лесных насаждений под вырубку древесины сроком до года.
Лесозаготовительная деятельность, необходимая для создания сырьевой базы в целях организации лесопильных работ или же для продажи круглых лесоматериалов сегодня осуществляется несколькими способами. В настоящее время наиболее распространено приобретение участка леса в аренду посредством проведения аукционных торгов. При этом владельцы лесных угодий обязаны каждый год предоставлять отчеты о лесопользовании приобретенного участка.
Приобретение лесного участка в правом выкупа возможно после подачи заявления и соответствующих документов в исполнительные местные органы управления.
После межевания и согласования границ участка с соседними, Федеральное управление выдаст необходимую техническую документацию, после чего в муниципалитете необходимо получить постановление о передаче участка в частную собственность.
Помимо приобретения лесных участков для организации лесозаготовительных работ в аренду посредством аукциона сегодня возможно приобретение лесных насаждений под вырубку древесины сроком до года.
Минпромторг России разработал ряд мер, поддерживающих инвесторов, вкладывающих финансовые средства в освоение лесов. Проект предполагает предоставление льготы за пользование лесными участками в зависимости от объема инвестиций и характера лесоперерабатывающих производств.
ПОРОДЫ ДРЕВЕСИНЫ
Основные породы древесины, распространенные на территории России представлены хвойными и лиственными видами.
Хвойные деревья, а именно сосна, ель, кедр, относятся к «мягким породам». К хвойным породам древесины также относятся такие виды древесины, как лиственница и пихта (тисовое дерево) и другие.
Лиственные («твердые») породы — дуб, эвкалипт, клен, древесина которых находит широкое применение в производстве мебели и отделочных материалов. В число древесины лиственных пород также относятся такие, как береза, бук, вишня, вяз, клен, липа, осина, ясень, самшит и другие.
МУЛЬЧИРОВАНИЕ ЛЕСА
Мульчирование леса необходимо для очистки и обслуживания дорог, трубопроводов и других инженерных коммуникаций. Этот процесс часто требует полного удаления стоячих деревьев, пней и растительности. Перед валкой дерева вокруг него убирается кустарник или снег.
ВАЛКА ЛЕСА
Валку древесины и последующую очистку ствола от верхушки и сучьев до состояния хлыста на лесосеках осуществляют с помощью лесозаготовительного комбайна. Такие комбайны именуют в лесозаготовительной деятельности как Харвестер . Харвестеры на лесосеке призваны осуществлять как минимум четыре операции. Это - валка леса, обрубка сучьев, потрелёвка, раскряжевка и сортировка.
Интересно отметить, что комбайн, осуществляющий только четыре операции на лесозаготовке называется валочной машиной. В кабине оператора лесозаготовительного комбайна установлен компьютер. С помощью компьютера управляют работой головки комбайна и задают нужную длину кряжуемых сортиментов. Автоматизация процесса очистки древесины позволяет достичь максимальный выход делового круглого леса в процессе раскроя на нужный размер. Более того, компьютер, установленный на харвестере, может вести учет заготовленной и раскроенной древесины, а также осуществлять анализ пород заготовленного сырья.
На лесосеках и делянках рубка леса может производиться различными способами. В первом случае в процессе рубки срубают все деревья сплошь (подряд). Иногда срубаются определённые деревья в несколько приёмов через определенные промежутки времени. Встречаются такие методы рубки, при которых по окончании рубки на выделенной для заготовки площади должны быть оставлены все деревья известной породы, либо определенных размеров и другие случаи .
Рубка леса в зависимости от объема лесозаготовки осуществляется ручным и механизированным способом. Выполняя ручную рубку деревьев, вальщик делает подпил с той стороны дерева, в какую собирается его валить, после чего переходит на противоположную сторону и производит основной пропил, оставляя при этом небольшой недопил, чтобы дерево не могло повернуться вокруг своей продольной оси. Лесоруб работает вместе с вальщиком. При механизированной рубке валка, удаление сучков и раскряжёвка производится харвестером.
ФОРМИРОВАНИЕ «ХЛЫСТОВ»
Далее сучкорубами, работающими обычно в группе, производится очистка ствола от сучьев и удаление вершины. Обрубка сучьев разрешена на расстоянии не менее 50 метров от места валки.
Разработка древесины в свою очередь предполагает, прежде всего, формирование «хлыстов». Под «хлыстами» понимают стволы поваленного дерева, которые в результате пиления уже отделены от корневой части и очищены от сучьев и верхней части дерева.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ «ХЛЫСТОВ» ПО СОРТИМЕНТАМ
Сортименты древесины представляют собой отрезки дерева различных сортов. Распределение «хлыстов» по сортиментам предполагает формирование партий хлыстов по сортам в соответствии с теми видами работ, для которых предназначены деревья, прошедшие очистку от верхушки и сучьев. Сортиментами строевого леса являются бревна. Сортименты строевого и поделочного леса (бревна и кряж) объединены в группу, именуемую «деловой лес».
Деловой лес в зависимости от вида древесины и диаметра в свою очередь подразделяется на пиловочник, фанкряж и балансовую древесину. Пиловочник предназначен для пиления с целью изготовления пиломатериалов. Фанкряж необходим для производства фанеры и шпона. Балансовая древесина является основным сырьем для выработки целлюлозы. Для строительных работ используются бревна различного диаметра.
В результате обработки древесины с целью образования «хлыстов» лесозаготовители формируют партии сортиментов и кряж. Если сортименты, предназначенные для распиловки представляют собой отрезок из средней и верхней части хлыста, то кряж - это отрезок нижней, комлевой части ствола. Кряж составляет сырьевую базу для фанерного производства. Также кряж находит применение в производстве шпона, тары, лыж, шпал и спичек. Важно отметить, что для фанерного производства и шпона в большей степени используется кряж древесины лиственных пород.
ТРЕЛЕВКА ДРЕВЕСИНЫ НА НИЖНИЙ СКЛАД
Поваленная древесина трелюется с лесосеки на верхний лесосклад в виде хлыстов — древесных стволов . Существует еще несколько способов транспортировки стволов древесины. Первый способ состоит в том, что стволы древесины перемещают по технологическим коридорам. Предварительно коридоры подготавливают - убирают камни, засыпают ямки. Кругляк также можно тащить волокам. Ранее для трелёвки использовались лошади .
Наиболее распространенный механический способ транспортировки бревен в полу подвешенном или подвешенном состоянии осуществляется трелевочными тракторами.
ТРАНСПОРТИРОВКА ДРЕВЕСИНЫ
—транспортировка лесоматериалов за пределы лесосеки. Вывозка древесины может быть сложной и дорогостоящей, поскольку деревья часто находятся далеко от дорог или водотоков. Дорожное строительство и техническое обслуживание могут быть ограничены в национальных лесах или в других районах пустыни, поскольку это может привести к эрозии в прибрежных зонах. Когда вырубленные бревна находятся рядом с дорогой, тяжелая техника может просто поднять бревна на грузовики. Чаще всего специальное тяжелое оборудование используется для сбора бревен с площадки и перемещения их близко к дороге, которая должна быть поднята на грузовиках.
Существует множество способов транспортировки срубленных бревен, лежащих далеко от дорог. Специальная техника тянет несколько бревен по земле на платформу, где ждет грузовик. Менее распространенные или в настоящее время по большей части замененные формы транспортировки бревен включают лошадей. Наиболее дешевым способом вывозки древесины является лесосплав сортиментов по рекам и водохранилищам.
Термин «лесные пользования», или «лесопользование», обозначает использование всех ресурсов леса, всех видов лесных богатств.
Главное лесопользование занимается заготовкой и использованием древесной продукции: основной - древесины, второстепенной - живцы, коры, щепы, пней, луба. В России сюда ещё относят заготовку бересты, еловой, пихтовой и сосновой лапки. Промышленным главное лесопользование называют благодаря большим масштабам работ и их постановки на индустриальную основу. Побочное лесопользование использует не древесную продукцию, и по признакам оно близко к промысловому лесопользованию. Отличительной чертой двух типов природопользования является то, что для промышленного лесопользования характерен широкий круг экологических проблем, а для побочного особенно значимы проблемы, связанные с избытком посещений лесных массивов и неумеренным изъятием биологических ресурсов леса.
Промышленное лесопользование. Главным направлением промышленного лесопользования является заготовка древесины. С этим связанно возникновение экологических проблем в зонах массовых заготовок леса. Одним из основных последствий заготовки древесины является замена коренных лесов вторичными, как правило, менее ценными и нередко менее продуктивными. Но это только первый шаг. Рубка запускает механизмы глубоких экономических изменений в регионе исчезновения леса. Эти изменения затрагивают все сферы. Интенсивность изменений зависит от интенсивности рубок, а они, в свою очередь, зависят от ряда факторов: потребность в древесине, транспортная доступность района заготовок, оснащённость работ на лесосеке. Так же на интенсивность рубок влияют состав пород и возраст лесов. Неблагоприятные последствия особенно проявляются в тех случаях, когда наблюдается переруб древесины (вырубается больше, чем произрастает за год). При рубках, отстающих по темпам прироста древесины, наблюдается недоруб, который приводит к старению леса, снижению его продуктивности, заболеваниям старых деревьев. Следовательно, переруб приводит к истощению лесных ресурсов в одних районах, а недоруб - к недоиспользованию их в других. И в том, и в другом случае мы имеем дело с нерациональным природоиспользованием. Поэтому лесоводы отстаивают концепцию непрерывного лесопользования, основанного на сбалансированности сведения и возобновления лесов и запасов древесины. Однако пока на планете преобладает переруб лесов.
Возникновение экологических проблем связано не только с масштабами рубки лесов, но и со способами рубки. Сопоставление положительных и отрицательных последствий свидетельствует о том, что выборочная рубка является более затратной формой, отличается меньшим экологическим ущербом. Лесные ресурсы - ресурсы возобновимые, но этот процесс занимает 80-100 лет. Этот период удлиняется в тех случаях, когда земли сильно деградируют после сведения лесов. Поэтому наряду с проблемами лесовосстановления, которые могут осуществляться путём самовосстановления лесопосадок и для ускорения - путём создания лесных плантаций, встаёт проблема бережного использования заготовленной древесины. Но сведению лесов - деструктивному антропогенному процессу противостоит стабилизирующая антропогенная деятельность - стремление к полному использованию древесины, к применению щадящих методов рубки леса, а так же конструктивная деятельность - лесовосстановление.
Каждое растущее дерево создает вокруг себя микроклимат, где во взаимосвязи развивается растительный и животный мир.
Деревья вырабатывают кислород, которым мы дышим, и поглощают углекислый газ. Если учесть, что древесины вырубается и губится пожарами больше, чем вырастает вновь, то проблема восстановления лесов становится первоочередной.
Для строительства зданий и изготовления изделий заготавливают только спелую древесину, возраст которой составляет, в зависимости от породы, от 80 до 120 лет. Спелость древесины определяют специалисты лесного хозяйства - таксаторы. (Слово «таксация» переводится с немецкого как «оценивание».)
Во время заготовок древесины стараются не портить плодородный слой почвы и не загрязнять почву сучьями.
Спиливают деревья вальщики леса бензомоторными и электрическими цепными пилами (рис. 1). Для этих целей применяют также лесоповалочные машины. Они не только спиливают деревья, но и укладывают их в нужном направлении, не портя другие деревья, а также обрезают сучья. Таким образом получают хлысты.
Все материалы из древесины, сохранившие ее природное состояние, называют лесоматериалами.
Из бревен рубят стены деревянных зданий, изготавливают различные деревянные конструкции, получают пиломатериалы.
Кряжами называют лесоматериалы длиной 2...4 м, предназначенные для изготовления строганого шпона, лыж, карандашей.
Чураками называют короткие лесоматериалы, применяемые для изготовления лущеного шпона. Склеивая листы шпона, получают фанеру.
Хранят древесину в штабелях в уложенном виде. («Штабель» в переводе с немецкого - «склад».)
Трелевочными машинами или на лесовозах хлысты транспортируют на раскряжевку, где их распиливают на бревна, кряжи, чураки, дрова (рис. 2). (Термин «трелевать» произошел от немецкого слова «тащить».)
Диаметр лесоматериала измеряют метром, мерной вилкой (рис. 3, а) или мерной скобой (рис. 3, б).
При этом замеряют диаметры D 1 и D 2 в вершинной части бревна во взаимно перпендикулярном направлении, потому что сечение бревна часто имеет овальную (некруглую) форму.
Затем вычисляют средний диаметр как полусумму:
D = ( D 1 + D 2 ) / 2.
Длину бревен измеряют рулеткой, мерной рейкой (рис. 3, в) или метром.
Зная диаметр и длину бревна, можно ориентировочно рассчитать его объем V в м 3:
V = π D 2 L / 4,
где π = 3,14; D - средний диаметр бревна в м; L - длина лесоматериала в м.
На практике более точно объем лесоматериала определяют по специальным таблицам в зависимости от его диаметра D в вершинной части и длины L . Эти таблицы учитывают уменьшение диаметра в вершинной части бревна относительно диаметра в более толстой комлевой части.
Правила безопасности
При нахождении в лесу не заходите в опасную зону валки леса.
Заготовка древесины - первичный этап использования лесных ресурсов. В промышленности она включает лесосечные работы, транспорт древесины и ее разделку, работы на лесных складах, отгрузку продукции сухопутным и водным транспортом и проводится в республике преимущественно леспромхозами (лесопромышленными хозяйствами). 1 Они состоят из отдельных цехов: лесозаготовительных пунктов, мастерских, участков, нижних складов. В составе леспромхозов могут быть и производства по первичной обработке древесины, утилизации отходов. Такие сочетания лесозаготовок и переработки древесины позволяют эффективнее использовать лесные ресурсы. Производственный процесс леспромхозов имеет особенности по сравнению с предприятиями других отраслей промышленности, в которых он осуществляется в достаточно стабильных условиях. Заготовку древесины проводят под открытым небом в разнообразных естественных и производственных условиях. Предметы труда имеют различные количественные и качественные характеристики, сырье – малую территориальную концентрацию (малый запас древесины на лесных площадях). Цеха и производственные участки леспромхозов территориально разобщены. Все это требует индивидуального подхода к разработке лесных ресурсов, отрицательно сказывается на управлении производством, показателях эффективности, механизации производственных процессов.
Для заготовки древесины органы лесного хозяйстваотводят леспромхозам лесные эксплуатационные массивы на длительное освоение. В их составе выделяют годовые секторырубок - лесосеки, которые
1 Древесину заготавливают также самозаготовители и лесхозы - предприятия лесного хозяйства Основная функция лесхозов - рациональное воспроизводство лесных ресурсов и подготовка их к промышленному использованию. Заготовка древесины для них побочная деятельность. Транспорт леса в заготовительной промышленности проводят также специализированные предприятия: сплавные конторы, рейды, лесоперевалочные биржи и комбинаты.
Рис.3. Схема территории лесного эксплуатационногомассива.
1 - 69 - лесосеки
подразделяют на секции-участки, тяготеющие к одной погрузочной площадке. С целью организации лесосечных работ лесосеки делятся на пасеки . На каждой из них валку древесины проводят определенным способом. Заготовкам древесины предшествует подготовительный этап, в который проводят мероприятия безопасной и эффективной организации основных заготовительных работ. На всей площади эксплуатационных массивов создают разветвленную транспортную сеть. Она включает магистрали, ветки, усы. 1 Собирательный характер лесовозных путей обусловливает создание дорог с различными сроками действия, пропускной способностью. Магистрали предназначены для доставки древесины на нижний склад и эксплуатируются, в течение всего периода освоения лесных ресурсов. Они, как правило, разделяют эксплуатационные массивы на две равные части. В обе стороны от нее прокладывают ветки, которые используют для вывозки древесины с определенного участка и эксплуатируют до 10 лет. Наименее напряженный элемент транспортной сети лесовозный ус . Он в зависимости от почвенно-климатических условий имеет грунтовое, гравийное или сборно-разборное покрытие из плит кратковременного действия и обычно эксплуатируется не более одного года. Эксплуатация усазависит от периода рубки древесины на площади, тяготеющей к нему. Усы проложены от лесосеки (погрузочной площадки) до постоянных транспортных путей и примыкают обычно к лесовозным веткам, а ветки - к магистралям (рис.3). В подготовительный период убирают опасные и сухостойкие деревья, создают погрузочные площадки, пункты (верхние склады), трелевочные волоки, на которых убирают пни, камни, выстилают заболоченные участки.
Первичные работы по заготовке древесины - лесосечные. Они состоят из валки (рубки) и трелевки древесины. Валку проводят с корневой системой и без нее. Деревья в лесу расположены на большой территории, что создает трудности для механизации работ. До первой половины XX столетия эта операция выполнялась преимущественно примитивными средствами: топорами, ручными пилами. Первые попытки механизировать этот процесс осуществлялись на основе паровых пил, а позже мотопил. 2 На современномэтапе валку леса проводят в основном бензопилами с отделением дерева от корневой и нижней части отвала. Все большеприменяют специальныемашины на базе тракторов. Такие лесные машины срезают деревья, формируют из них пакеты, перевозят к погрузочным пунктам. Применяют машины, которые выполняют только одну функцию, либо сочетают несколько операций. От выполняемых функций,их совокупности существуют названия лесных машин: валочные, пакетирующие, трелевочные, валочно-
1 В России при освоении лесных массивов для вывозки каждого миллиона куб. м древесины строят около 30 км постоянных магистральных дорог и веток и до 160 км временных.
2 Первые мотопилы в Беларуси появились в довоенные годы.
трелевочные, сучкорезно-пакетирующие. Созданы машины, осуществляющие валку леса выдергиванием деревьев с корневой системой. Это позволяет извлекать почти всю массу дерева. При традиционном способе валки в виде пня, корней на лесосеке остается до 5% биологической массы дерева. Однако такая заготовка древесины требует больших энергетических затрат. Поэтому ее проводят редко, в основном при подготовке территории под водохранилище, для других земельных угодий. Применение лесных машин исключает ручной труд на лесосеках, снижает трудоемкость производства, обеспечивает наиболее высокие технико-экономические показатели лесосечных работ и является предпочтительным направлением научно-технического прогресса на лесозаготовках.
Рубку леса в регионах, как правило, проводят в объемах не больше расчетной лесосеки . Она представляет оптимальную годовую научно-обоснованную норму заготовки древесины, обеспечивающую полное воспроизводство лесных ресурсов и получение с каждого гектара лесопокрытой площади наибольшего количества товарной древесины. Оптимальные размеры рубок определяют исходя из наличия технологическиспелой древесины и непрерывности лесопользования. Заготовка древесины в объемах больше расчетной лесосеки ведет к истощению лесных ресурсов, увеличению в возрастной структуре доли молодых лесов. Вид рубок зависит от специфики лесного массива. В лесах 1 группы проводят только выборочную рубку промежуточного пользования в лесохозяйственных целях (ухода, восстановления породного состава ит. д.). 1 При этом вырубают лишь отдельные деревья и создаютблагоприятные условия для воспроизводства лесных ресурсов, улучшения их количественного и качественного состава. Рубки главного пользования запрещены, а если и проводят, то ограниченно, в целях улучшения лесной среды. В лесах второй и третьей групп осуществляют рубки промежуточного и главного пользования. При последних рубках снимают всю древесную массу, в спелых насаждениях. Рубки проводят сплошным концентрированным методом леспромхозы. Такие рубки весьма удобны для высокомеханизированных заготовок, но не лучше для естественного лесовоспроизводства, и требуют искусственного облесения.
В районах с преобладанием молодых и средневозрастных лесов при интенсивном ведении лесного хозяйства рубками промежуточного пользование ежегодно заготавливают более половины общего количества древесины. 2
К каждому срубленному дереву невозможно подвести дорогу. Поэтому сваленные деревья собирают в пакеты и по трелевочным волокам доставляют к местам погрузки (погрузочным площадкам, верхним складам) на транспортное средство. Погрузочные площадки расположены у лесовозных
1 Рубки промежуточного пользования проводятлесхозы.
2 По предъявляемым требованиям и хозяйственному назначению заготавливают деловую и дровяную древесину.
дорог и на них концентрируют древесину. Этот процесс доставки древесины от мест валки к пунктам погрузки называют трелевкой . Трелюют древесину в хлыстах* и деревьями по пасечным трелевочным волокам. Этот процесс проводят в сложных условиях бездорожья специальной техникой на тракторной основе. В горных районах, на заболоченных участках трелевку осуществляютканатными установками, а на крутых склонах по специальным лесоспускам в лотках.
С участков концентрации древесины у лесовозных дорог ее доставляют в места первичной обработки - нижние склады. Этот процесс называют вывозкой древесины . Для вывозки древесины, отгрузки ее потребителю используют водный и сухопутный транспорт. Способ вывозки зависит от рельефа, лесного массива, его расположения. Основную часть древесины в хлыстах, сортаментах и деревьями по лесовозным дорогам перевозят на нижние склады специальными автомобилями-лесовозами, а также тракторами на колесном ходу, железнодорожным транспортом, в том числе и узкой колеи. Водная транспортировка - наиболее дешевый способ доставки древесины. Особенно распространена при доставке древесины потребителю и меньше - на нижние склады. Поэтому большинство лесоперерабатывающих предприятий расположено по берегам рек. Недостаток водной доставки древесины состоит в сезонном характере ее транспортировки, что требует больших запасов сырья на складах. Сухопутная доставка - дороже, но позволяет сырье поставлять потребителю в течение года, что снижает затраты на содержание складского хозяйства. Поэтому наиболее целесообразно размещение лесоперерабатывающих предприятий на пересечении водных и сухопутных магистралей.
Водную транспортировку древесины осуществляют на специализированных судах-лесовозах, баржах, а также сплавом в плотах, кошельным и молевым. Самый простой способ сплава – молевой. При этом древесина перемещается вниз по реке в свободном состоянии силой течения. Таким способом, возможно, сплавлятьдревесину по малым несудоходным рекам, в короткий период половодья, когдауровень воды достаточный для сплава леса. Это позволяет вовлечь в эксплуатацию отдаленные лесные участки в районах с неразвитой транспортной системой. Однако примолевом сплаве образуется топняк, древесина выбрасывается на берега, это обусловливает ее потери, препятствует движению рыб, заваливает реки до дна бревнами и превращает их в "деревянные". По этой причине молевой сплав ограничен на малых реках, имеющих нерестовое значение. При кошельном сплаве бревна находятся на плаву свободно и не связаны друг с другом. Древесина па плаву имеет специальное ограждение оплотником и образует круглой, сигарообразной формы кошели, которые перемещают буксировкой. Такой сплав используют по водоемам с небольшим течением воды (озера, водохранилища, низовья рек). Сплав в плотах проводят силой течения реки, буксировкой по рекам, озерам и морям. На речных рейдах, льду реки и берегах отдельные бревна связывают проволокой, цепями, тросом и образуют пакеты, из которых формируют плот. Этот процесс осуществляют как ручным, так и машинным способом.
Таким образом, на различных этапах заготовки древесины осуществляют ее перемещение определенными способами, перегрузку с одного вида транспортного средства на другой. Это требует различных типов складов, на которых формируют определенные запасы древесины, и тем самым создают необходимые условия для регулярной отгрузки и доставки сырья потребителю. По значению в лесозаготовительном процессе, виду перерабатываемой древесины, особенностям стыкующихся транспортных путей и другим признакам проводят типологию лесных складов. По месту в лесопромышленном производстве выделяют верхние, нижние, потребительские склады, лесоперевалочные базы, лесные биржи, порты. 1 Верхние склады (погрузочные пункты) представляют места концентрации древесины и ее перегрузки на стыке лесосечного транспорта и путей (усы, ветки) лесовозного транспорта. Нижние склады - пункты концентрации древесины, первичной ее обработки и отгрузки лесоматериалов потребителю в стыках транспорта лесовозного и общего пользования: железнодорожного, водного. В зависимости от вида транспорта общего пользования выделяют два типа нижних складов - прирельсовые и приречные . Склады первого типа расположены в местах пересечения лесовозного транспорта и железных дорог, второго - сплавных рек. На нижних складах проводят разгрузку, штабелевку, погрузку древесины, раскряжевку хлыстов на сортаменты. При вывозке древесины деревьями очищают их от сучьев, кроны. Это трудоемкий процесс. Первоначально его проводили на лесосеке только мотопилами, в последующем - передвижными сучкорезными машинами на верхних складах, погрузочных площадках, что улучшило условия труда, особенно зимой, снизило трудовые затраты. Очистка деревьев от сучьев на нижних складах позволила концентрировать этот процесс, использоватъ полуавтоматические линии, сосредоточить получение отходов в одном месте и создать благоприятные условия для их утилизации на производительном оборудовании, комплексного использования древесины. Эффективнее по этой причине перенос и раскряжевки хлыстов с верхних складов на нижние, где этот процесс проводят не бензопилами, а на полуавтоматических линиях. При этом получают сортаменты: пиловочник, шпальник, строительный лес, балансы, фанерные, тарные, спичечные,
1 В составе леспромхозов основными видами являются верхние и нижние склады. Другие типы складов характерны для стадии транспортировки древесины потребителю. Лесоперевалочные базы - места концентрации переработки и отгрузки лесоматериалов в стыке разных видов транспорта общего пользования (железнодорожного и водного). Потребительские склады - пункты сосредоточения сырья лесопильных, целлюлозно-бумажных, горнорудных и других предприятий. Лесные порты - места концентрации, переработки и отгрузки лесоматериалов на стыке транспортных путей внутри государственного пользования и международныхводных линий
лыжные, карандашные, резонансные и другие кряжи,* всего более 40 видов продукции. На нижних складах могут быть также производства первичной переработки древесины - лесопиление, выпуск тары, хвойно-витаминной муки, производство колотых дров, технологической щепы, древесных плит (рис. 4).
Заготовка древесины ведет к уничтожению лесов, нарушению естественных ландшафтов. Для их восстановления и сохранения важно проводить рациональные рубки леса, не допускать заготовки древесины больше расчетной лесосеки. Механизация лесосечных работ приводит к использованию мощных, тяжелых машин, которые нарушают почвенно-растительный покров и тем самым замедляют, усложняют воспроизводство лесных ресурсов. Для сохранения ценного подроста важно совершенствовать трелевочные работы на основе создания рациональной системы волоков, преимущественной трелевки древесины деревьями. Экологические проблемы на лесозаготовках тесно связаны с рациональным использованием лесных ресурсов. При лесосечных работах до половины запасов древесных ресурсов образуют отходы в виде кроны, сучьев, пней, валежника, нетоварной древесины. Отходы, оставленные на лесосеке, захламляютее, являются источником лесных пожаров, распространения вредителей леса, препятствуют лесовосстановлению. Поэтому лесосеки необходимо очищать от отходов и утилизировать их. Меньшей захламленности лесосек способствует трелевка древесины деревьями. При этом на лесосеках практически не остаются сучья. Рациональное использование лесных ресурсов предполагает вовлечение в производствовсего лесосечного фонда, снижение потерь древесины при заготовках.При рубках допускают частичное использование лесосеки, оставляют низкосортную древесину, особенно лиственных пород, лес теряют при сплаве. Первостепенное значение имеет утилизацияотходов. В самых лучших леспромхозах лесосечную некондиционную древесину утилизируют менее половины. Особого внимания заслуживает производство щепы, витаминной муки, лечебных препаратов из крон, которые составляют14-15 % массы дерева. Все это уже на первоначальной стадии использования лесных ресурсов позволит больше получать продукции из каждого дерева и сохранить леса в естественном виде.
