Харвестер: як сьогодні рубають ліс

З першого погляду ясно, що харвестер - це дуже сильна машина. При більш близькому знайомстві з'ясовується, що її головний коник - не стільки потужність моторів, скільки просунутий штучний інтелект.

Почнемо з глосарію. Наголоси в слові харвестер припадає на другий слог, як би дивно це не звучало для знавців англійської мови (в англійській harvester, «жнець», ударний слог перший). Вважайте, що це професійне, як компАс у моряків. Щоб розібратися, чим саме займається харвестер, необхідний невеликий лікнеп в області лісозаготівлі. Дерево складається з декількох частин. Нижня, вона ж комлева, частина містить мінімум сучків. З неї виходить дорогий матеріал фанкряж, з якого роблять фанеру.

Середня, більш сучкувата частина, йде на дошки і називається пиловочником. Верхівка дерева годиться лише на дрова або папір і називається балансом. Кожна частина дерева, призначена для певного промислового застосування, називається сортиментом. А процес розпилювання дерева на сортименти - це розкряжівка.

Є два методи заготівлі лісу: хлистовий і сортиментний. При хлистовому перша машина (валочно-пакетуюча) валить стовбури дерев, формуючи пачки, друга (скиддер) трелює їх до верхнього складу, де третя машина (процесор) розкряжує їх відповідно до вимог замовника.

Сортиментний метод передбачає застосування харвестеру, який не тільки спилює дерево під корінь, але і негайно розкряжує його на найбільш цінні для замовника сортименти, попутно очищаючи від сучків. Друга машина, форвардер, збирає готові сортименти і відвозить на лісозаготівельну ділянку великими партіями (до 20 т за раз).

Сортіментний метод допомагає заощадити масу часу. І в цьому заслуга не стільки складної конструкції харвестера, скільки його інтелектуального програмного забезпечення.

Робота головою

Основний робочий інструмент машини - харвестерна головка. За допомогою маніпулятора оператор підводить харвестерну головку до дерева. Сучкорізні ножі захоплюють стовбур, при цьому їх положення фіксується датчиками для визначення товщини дерева. Також стовбур обхоплюється вальцями. Їх зубці надійно врізаються в кору, але не пошкоджують дорогоцінну деревину. За командою оператора механізм пилення зрізає дерево під корінь.

Після зрізу харвестерна головка автоматично повертається, маючи дерево горизонтально. Обертаючись, вальці простягають стовбур на потрібну довжину (для точного визначення довжини служить вимірювальна зірочка), при цьому сучки зрізаються ножами. За лічені секунди вальці, ножі та пила перетворюють дерево на набір суворо визначених сортиментів.

Секрет феноменальної швидкості роботи харвестера криється в повній автоматизації процесу сортування. Перед початком роботи за допомогою наявного в кабіні персонального комп'ютера оператор або технік створює файл під назвою «інструкція з розкряжування». Файл містить інформацію про те, які саме сортименти необхідні замовнику. Цікаво, що для кожного сортимента вказується його вартість.

Наприклад, сьогодні надійшли замовлення на двометровий фанкряж (береза), триметровий пиловочник і більш дорогий чотириметровий пиловочник (сосна). Також замовляють баланс, але його вартість невисока.

Коли харвестерна головка захоплює стовбур, від оператора потрібно лише вказати породу дерева. Спираючись на дані про товщину стовбура, комп'ютер прогнозує його довжину і розраховує, які сортименти з нього вийдуть. Машина намагається вибирати найдорожчі комбінації сортиментів, але, якщо дерево не таке велике, заготовляє і дешеві.

Завдяки комп'ютерному управлінню вальці простягають ствол рівно на довжину необхідних сортиментів. Теоретично розкряжування може проходити в повністю автоматичному режимі, але на практиці рішення про пилення приймає оператор. Тільки людина може помітити, що дерево гниле або надмірно сучкувате.

Старий новий харвестер

За конструкцією харвестер нагадує сучасних промислових роботів. Його мозок - це шість програмованих контролерів і система управління TimberMatic H-12. П'ять з шести контролерів однакові і взаємозамінні. Це контролери рами, кабіни, трансмісії, маніпулятора, харвестерної головки. Спеціалізований контролер керує двигуном.

Контролери отримують інформацію від органів управління і численних датчиків, виробляють обчислення і формують вихідний сигнал для виконавчих механізмів машини (гідравлічних моторів, циліндрів маніпулятора і міжрамного зчленування тощо).

З кожним оновленням ПЗ TimberMatic виходять нові прошивки для контролерів, які навчають їх новим функціям. Серед цих функцій на першому місці самодіагностика. Завдяки їй оператор в деяких випадках може сам полагодити машину (наприклад, якщо згорів запобіжник), а в інших - передати детальну інформацію про несправність в сервісний центр, щоб технік приїхав вже з потрібними інструментами і запчастинами. Питання оперативної діагностики та ремонту дуже важливе для харвестера: машина працює в куточках, вельми далеких від цивілізації, а простий її коштує дуже дорого.

За допомогою TimberMatic людина може налаштувати машину під себе. Операторам-початківцям зручніше працювати з більш плавними відгуками на відхилення рукояток, тоді як досвідчений працівник віддає перевагу швидким реакціям на точні дії натренованих рук. Крім того, комп'ютер невпинно стежить за безпекою: наприклад, дезактивує харвестерну головку, якщо двері кабіни відкриті, або блокує поворот кабіни при русі по дорозі.

Дивитися інструкцію Харвестер John Deere 1270E