Современный таксационный инструмент

Ключевые слова: бурав, лесной инструмент, мерная вилка, таксация.

Для планирования и реализации лесохозяйственных мероприятий необходимо проведение таксации леса. При осуществлении таксационных мероприятий используется специализированный лесной инструмент. С учетом современных тенденций развития экономики страны, направленных на повышение производительности труда и сокращение производственных издержек, возникла потребность в совершенствовании используемого в лесопромышленном комплексе инструмента, оборудования и технологических процессов. С учетом того, что в настоящее время в лесопромышленном комплексе среди таксационного оборудования преобладают лесные инструменты, конструкции которого были разработаны еще в начале прошлого века и не претерпевшие существенного изменения с тех пор (например, бурав возрастной, мерная вилка) возникла необходимость в усовершенствовании существующих и разработке новых конструкций лесного инструмента. А с учетом того, что на рынке преобладают инструменты иностранного производства и направленности экономики России на импортозамещение все более остро встает проблема разработки новых конкурентоспособных отечественных конструкций лесного инструмента. лесохозяйственный древесина таксация

В связи с этим в Петрозаводском университете интенсифицированы работы по совершенствование конструкций лесного инструмента, используемого при таксации леса [1], [2].

При таксации леса определяется целый ряд параметров древесины, среди которых диаметр ствола дерева, возраст дерева и его прирост за последние несколько лет. Для этих операций используется специализированный инструмент: для определения диаметра ствола - мерные вилки; для взятия кернов древесины с целью определения возраста дерева и его прироста за последние несколько лет - буравы [3]. При этом каждый из упомянутых инструментов способен выполнять только одну определенную операцию. В результате исследователю при проведении таксационных работ необходимо иметь при себе множество инструментов и при проведении каждой операции приходится один инструмент «зачехлять», а другой «расчехлять», что ведет к неудобству в работе и снижению производительности труда.

В качестве направления работ по совершенствованию таксационного оборудования было выбрано - совмещение нескольких инструментов в одном корпусе, т.е. создание универсального инструмента способного выполнять несколько таксационных операций. Одним из результатов данной работы явилась разработка конструкции мерной вилки, обеспечивающей автоматическую маркировку стволов измеренных деревьев [2].

Другое техническое решение, направленное на выполнение поставленной задачи, это совмещение мерной вилки и бурава возрастного. За основу были взяты классические конструкции мерной вилки [4] и бурава возрастного [5], [6]. При поиске новых технических решений была использована методология функционально-технологического анализа и синтеза патентоспособных технических решений [7], широко используемая авторами и хорошо себя зарекомендовавшая при решении аналогичных задач в различных отраслях промышленности [8], [9], [10].

Созданное устройство (рис. 1) включает корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра. На внешней поверхности корпуса нанесена линейная шкала 2. На одном торце корпуса установлена неподвижная 3 ножка, а на другом выполнена коническая режущая головка 4 с винтовой нарезкой 5. На корпусе, с возможностью продольного перемещения вдоль него, установлена подвижная 6 ножка. Подвижная ножка на ступице 7 имеет выступы 8 по размерам и форме соответствующие впадинам 9, выполненным на торце ступицы 10 неподвижной ножки.

а) б)

Рис. 1 - Мерная вилка - бурав: а) в режиме измерения диаметра ствола дерева; б) в режиме бурава

Работает данное устройство следующим образом. Для измерения диаметра ствола дерева подвижная ножка смещается вдоль корпуса в сторону конической режущей головки. Устройство прикладывается к дереву таким образом, чтобы его ствол оказался между подвижной и неподвижной ножками. Затем ствол дерева зажимается между подвижной и неподвижной ножками и по линейной шкале определяется его диаметр (рис. 1а).

При необходимости взятия керна из ствола дерева подвижная ножка перемещается вдоль корпуса в сторону конической режущей головки до полного ее снятия с корпуса. Затем подвижная ножка переворачивается на 180 градусов как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях таким образом, чтобы выступы 8 на ее ступице были обращены в сторону неподвижной ножки, а сама подвижная ножка находилась бы по другую сторону от корпуса нежели неподвижная ножка. В таком положении подвижная ножка устанавливается на корпус и перемещается вдоль него до упора в ступицу неподвижной ножки таким образом, чтобы выступы 8 на торце ступицы 7 подвижной ножки попали во впадины соответствующего размера и профиля ступицы 10 неподвижной ножки (рис. 1б).

Затем устройство конической режущей головкой устанавливается перпендикулярно к стволу дерева в точке, выбранной для взятия керна, прижимается к нему и за подвижную и неподвижную ножки, выполняющие в данном случае роль рукоятей, вращается. Под действием усилия прижатия и одновременного вращения в направлении, при котором за счёт винтовой нарезки конической режущей головки, расположенной на торце корпуса, обеспечивается его вкручивание в ствол дерева. Вращение осуществляется до тех пора пока корпус не войдёт на требуемую глубину в стол дерева. Глубину вкручивания удобно контролировать по линейной шкале, нанесенной на корпусе. Затем с использованием экстрактора извлекается керн древесины, путём вращательного движения устройства в обратном направлении. Далее подвижная ножка возвращается в свое первоначальное положение на корпусе относительно неподвижной ножки.

Для повышения удобства в работе и предотвращения сдвига подвижной ножки вдоль корпуса при вращении устройства во время его вкручивания в древесину ступица подвижной и ступица неподвижной ножек могут быть соединены между собой фиксирующим устройством 11, выполненным, например, в виде хомутов или фиксирующих скоб (рис. 1б).

Описанное устройство позволит осуществлять две технологические операции по определению диаметра ствола дерева и взятию из него керна, что позволит повысить производительность труда при проведении таксационных работ.

Работа выполнена в рамках реализации Программы стратегического развития ПетрГУ на 2012-2016 годы «Университетский комплекс в научно-образовательном пространстве Европейского Севера: стратегия инновационного развития».