Форвардеры: характеристики, принцип работы, история создания

К классу форвардеров относится техника, применяемая при лесозаготовке. Форвардеры самоходны и обладают широким функционалом. С их помощью можно, в первую очередь, перевозить лес на лесопильные комбинаты.

Конструктивно форвардер состоит из двух модулей, один из которых предназначен для управления техникой при передвижении по автодороге, а другой – для непосредственно работ по лесозаготовке.

Рабочий модуль оснащается стрелой крана.

Форвардеры имеют высокую проходимость по бездорожью, сильную тягу, высокую грузоподъемность. Качественная спецтехника помогает сберечь время при лесозаготовке, способна работать на любом рельефе и в любых погодных условиях.

История создания форвардера

Прототипы форвардеров были сконструированы в начале 1960-х в Швеции. Готовая техника попала на рынок к середине десятилетия. Харвестеры, в паре с которыми часто работают форвардеры, появились позже – в 1980-х.

Конструктивно форвардеры явились развитием идеи трелевочного трактора. Если трактор мог только перемещать хлысты на временный склад и не обладал функционалом их погрузки, то форвардеры получили руку-манипулятор с гидравлическим приводом, тележку для грузов.

Основные игроки на рынке этой техники появились и укрепили позиции в 1980-90-х гг., когда ручная лесозаготовка стала окончательно уходить в прошлое как промышленный способ, а эффективность и надежность форвардеров стала отвечать запросам широкого круга лесных компаний.

Принцип работы форвардера

Выпускающиеся в настоящее время форвардеры имеют широкий функционал. Машины способны:

• собирать древесину,
• сортировать,
• грузить,
• транспортировать,
• выгружать лес.

Гидроманипулятор форвардера поворачивается на 360 градусов: операции можно выполнять с любой стороны от агрегата.

Машинист цепляет бревно гидроманипулятором, поднимает, транспортирует в место сброса, сбрасывает груз.

Почти все форвардеры сейчас имеют шести или восьмиколесную базу. Трансмиссия у техники совмещенного гидростатическо-механического типа, что позволяет форвардеру ездить как по ровной поверхности, так и взбираться на склоны.

Оператор управляет стрелой форвардера, находясь в рабочем модуле. Здесь расположено кресло с возможностью кругового поворота. Управление стрелой выведено сюда же.

Работать на форвардере можно при любом уровне освещенности, поскольку техника имеет мощную систему освещения. Используются, как правило, фары на основе галогена.

Форвардер может работать в сцепке с комбайном. В таком случае можно перемещать уже прошедшую первичную обработку древесину.

Трелевать поваленные деревья можно с помощью тракторов. Для этого на них нужно устанавливать дополнительные приспособления. Форвардеры справляются с задачей лучше, поскольку более мощны и выносливы.

Видео обзор принципа работы форвардера Джон дир

Транспортировка поваленных форвардером стволов деревьев

Чтобы транспортировать поваленные стволы форвардером, следует выполнять следующие шаги:

• Пустой ход к территории вала;
• Загрузка форвардера;
• Перемещение по всем точкам погрузки стволов;
• Непосредственно транспортировка материала;
• Выгрузка.

Около половины времени, затраченного на описанный цикл, уходит на загрузку форвардера. До четверти времени занимает процедура разгрузки.

Выигрыш относительно трактора получается благодаря более высокой мощности силового агрегата техники. Косвенно это снижает себестоимость всего процесса лесозаготовки.

Если выше уже была описана эффективность работы сцепки «форвардер-комбайн», то теперь необходимо уделить внимание взаимодействию форвардера и харвестера. Харвестер применяется на этапе входа и позволяет вывозить древесину сразу. Стволы необходимо вывозить быстро, поскольку круглый год древесина находится под угрозой порчи.

Летом валежнику угрожают насекомые, личинки которых могут поселиться в уже спиленных деревьях. В зимний период лес страдает от низких температур (древесина может замерзнуть и треснуть) и снежных буранов (территорию рубки может замести сугробами).

Виды форвардеров

Форвардеры классифицируют по трем основным направлениям:

• Масса. Сверхтяжелые и тяжелые форвардеры имеют массу в пределах 15-20 тонн. Средние – от 10 до 15 тонн. Легкие достигают 10 тонн.
• Колесная формула. Форвардеры имеют полный привод и от 2 до 4 пар колес. Для повышения проходимости применяют накладки и цепи. Гусеничные накладки отличаются наибольшей проходимостью.
• Объем грузового отсека. Объем тележки составляет от 5 (легкие модели) до 25 (сверхтяжелые форвардеры) кубических метров. У отдельных моделей есть опция изменения объема тележки за счет модификации ее формы при необходимости.

Модели форвардеров

• ElephantKing — Рассчитан на работу в чрезвычайно сложных условиях с большими нагрузками
  6
  Elephant — Эффективен при работе на крутых склонах, в глубоком снегу и на мягких грунтах, а также при трелевке на большие расстояния.
• BuffaloKing — Рассчитан на работу в чрезвычайно сложных условиях с большими нагрузками.
• Buffalo — Рассчитан на работу в чрезвычайно сложных условиях с большими нагрузками.
• ActiveFrame.
• Elk.
• Wisent.
• Gazelle — Используется на участках с естественной средой, более всего реагирующей на внешние воздействия.

Технические характеристики форвардеров

В настоящее время в продаже множество разновидностей форвардеров. Подбор техники рекомендуется осуществлять, следуя списку технических критериев:

• Мощность двигателя;
• Масса;
• Тяга;
• Колесная формула и дорожный просвет (клиренс);
• Скорость перемещения на дороге и в лесу;
• Максимальный угол поворота стрелы;
• Размер тележки;
• Грузоподъемность;
• Дальность вылета стрелы;
• Производительность

Критерий является одним из основных и должен играть определяющую роль при подборе модели. При трелевке на производительность форвардера напрямую оказывают влияние:

• Метод валки леса;
• Объем древесины (количество кубических метров древесины на 100 метров волока);
• Габариты грузовой платформы;
• Среднее расстояние перемещения грузов.

Коэффициент производительность высчитывается исходя из количества перемещаемых стволов. Чем больше единиц, тем дольше идет сбор по точкам, погрузка и выгрузка материала.

Ускорить погрузку и выгрузку можно, установив на грузовую платформу раму, оснащенную гидроприводом. В сцепке с харвестером работа тоже идет быстрее. Влияет на производительность и квалификация операторов форвардера и харвестера.

Стрела

• 1 — поворотный гидродвигатель;
• 2 — поворотный гидродвигатель (с тормозной системой);
• 3 — кронштейны цилиндров наклона платформы (2 шт.);
• 4 — платформа, нижняя часть;
• 5 — платформа, верхняя часть;
• 6 — подъемный цилиндр;
• 7 — подъемная стрела;
• 8 — перекрывающий кран (2 шт.);
• 9 — многокамерный цилиндр;
• 10 -аккумулятор давления подъема (2 шт.);
• 11 — кронштейн шланга;
• 12 — рабочие прожекторы;
• 13 — выдвижная секция;
• 14 – наклонная стрела;
• 15 — цилиндр выдвижной секции;
• 16 — цилиндр вылета стрелы.

Характеристики форвардера Амкодор 2682

Тип базовой машины	Восьмиколесная, с ведущими колесами и шарнирно-сочлененной рамой
Грузоподъемность номинальная, кг	15000
Габаритные размеры, мм
Длина в транспортном положении	10800
Ширина	2870
Высота	3800
Колея	2160
База	5750
Минимальный радиус поворота по наружному габариту, м	11.3 / 11.3
Клиренс	540
Масса эксплуатационная, кг	20600
Распределение эксплуатационной массы форвардера на передний мост, без номинального груза, кг	13270
Распределение эксплуатационной массы форвардера на задний мост, без номинального груза, кг	7330
Угол поперечной статической устойчивости	20°
Двигатель Д-260.9S2
Тип	6–цилиндровый, рядный, 4–тактный дизель с турбонаддувом, непосредственным впрыском топлива, жидкостным охлаждением и электростартерным запуском
Мощность номинальная, кВт	132 при 2100 об/мин
Расход топлива при транспортном пробеге, л/ч	36.6
Наличие устройства для пуска двигателя при отрицательных температурах (до минус 20ºС)	Имеется (свечи накаливания)
Наличие устройства для пуска двигателя при отрицательных температурах (ниже минус 20ºС)	Предпусковой подогреватель Прамотроник 16ЖД24
Трансмиссия
Тип	Гидромеханическая, переключение передач под нагрузкой в пределах диапазона, диапазоны переключаются механически на остановленной машине
Количество передач, вперед/назад	4/2
Количество диапазонов	2
Максимальная рабочая скорость движения (I передача), км/ч, не менее	4.5±1.0
Максимальная транспортная скорость движения (IV передача), км/ч, не менее	26.5±3.0
Давление в главной магистрали, МПа (кг/см2)	1.45–1.6 (14.5–16)
Давление в магистрали гидротрансформатора, МПа (кг/см2)	0.1–0.35 (1–3.5)
Давление в магистрали смазки, МПа (кг/см2)	0.05–0.2 (0.5–2)
Тип коробки передач	Вальная
Ведущие мосты
Под моторный мост	Две балансирные (тандемные) тележки на общей балке моста с принудительно блокируемым дифференциалом в центральном редукторе и рабочими дисковыми тормозами
Задний мост	Две балансирные (тандемные) тележки на общей балке моста с принудительно блокируемым дифференциалом в центральном редукторе и рабочими дисковыми и стояночным тормозами
Угол поворота полурамы относительно вертикальной оси	±15º
Шины	700/50–26.0 (Белшина) 700/50–26.5 мод. Я624
Рулевое управление
Система поворота	Шарнирно-сочлененная рама
Угол складывания шарнирно-сочлененной рамы относительно продольной оси машины	±40º
Манипулятор
Марка	KESLA 701 (KESLA 702 — по заказу потребителя)
Вылет стрелы манипулятора, м	8.2 (10.3 — для KESLA 702)
Грузоподъемность при максимальном вылете стрелы (без учета веса захвата и ротатора), кг	840 (500 — для KESLA 702)
Максимальный вылет стрелы манипулятора, мм	8200 (10300 — для KESLA 702)
Ширина отвала по режущей кромке, мм	2200
Подъёмный момент манипулятора, кНм	95
Угол поворота манипулятора в горизонтальной плоскости	380º
Масса манипулятора (без масла, захвата и поворотного устройства), кг	1445 (1630 — KESLA 702)
Масса ротатора, кг	56
Угол поворота ротатора	Неограничен
Масса захвата, кг	163
Диаметр охвата, мм	75…600
Максимальная площадь охвата захватом пакета, м2	0.28
Электросистема
Напряжение номинальное, В	24
Тип электропроводки	Однопроводная, минусовые клеммы соединены с рамой («массой») машины
Емкость АКБ, А·ч	190
Номинальное напряжение генератора, В	28
Выпрямленный ток генератора, А	100
Гидравлика оборудования и рулевого управления
Тип	Объединенная для погрузочного оборудования и рулевого управления
Тип гидрораспределителя	7–секционный с электрогидравлическим управлением
Количество насосов	1
Тип насоса	Регулируемый, аксиально-поршневой
Тормозная система
Рабочая тормозная система	Многодисковые тормозные механизмы в «масле» с раздельным гидравлическим приводом по мостам
Стояночная и аварийная тормозные системы	Многодисковая, постоянно замкнутая с гидравлическим растормаживанием
Заправочные емкости
Топливный бак, л	230
Гидравлический бак, л	140

Комплектация форвардера

Стандартная комплектация форвардеров состоит из:

• Порошковые огнетушители,
• Грузовые весы,
• Счётчик пробега,
• Манометр,
• Бульдозерный отвал,
• Вакуумный насос,
• Тяговый крюк,
• Обогреватель сиденья ,
• Погрузочные манипуляторы,
• Насос для заправки топлива,
• Насос для заправки гидравлического масла,
• Лебедка.
• Оборудование для защиты кабины от ультрафиолетовых лучей,
• Обогреватель двигателя,
• Система огнетушения,
• Гидравлическая лестница,
• Центральная система смазки,
• Захваты,
• Гусеницы и цепи,
• Задний свет,
• Тормозная подвеска.

Скандинавский способ заготовки древесины

Скандинавский способ заготовки, опробованный в Швеции, Норвегии и Финляндии остается наиболее популярным в Европе и России. Заготовка проводится ассортиментным способом, используется мощная спецтехника.

Сцепка «форвардер харвестер» при данном способе заготовки способна сократить объем человеческой рабочей силы в 40 раз: вместо 80 работников потребуется только 2 оператора.

Объем древесины после обработки вручную и с использованием спецтехники различается в несколько раз. При обычной процедуре лесозаготовки бригада, состоящая из 7–8 работников, способна заготовить 7000–8000 кубометров древесины в год, а сцепка «форвардер-харвестер» – более 60 000 кубометров.