Плодоношение у сосны наступает сравнительно рано [6,7]. На территории ГУ ГЛПР «Семей орманы» деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить с 10—15 лет. В сомкнутых древостоях плодоношение наступает а возрасте 30—40 лет. Если деревья, растущие на свободе, плодоносят почти ежегодно и обильно, то этого нельзя сказать о плодоношении насаждений. По данным В, П. Тимофеева (1940), деревья сосны, относящиеся к различным классам роста, плодоносят по-разному: I класс—100%, III класс — 80%, IV класс — 32% от всего числа имеющихся в составе древостоя деревьев этого класса. Деревья разных классов дают неодинаковое количество семян. Число их резко убывает от деревьев I класса к IV. Деревья V класса роста обычно не плодоносят. Плодоношение сосны на юге значительно чаще, чем на севере.

Более обильное плодоношение сосны в Восточной Сибири по сравнению с другими районами, по-видимому обусловлено благоприятным комплексом климатических факторов, влияющих на плодоношение древесных пород (сухость воздуха, обилие прямого солнечного освещения, чередование годов с различным обилием осадков, благоприятное для плодоношения распределение осадков в течение года и вегетационного периода и т. д.). Более обильное и частое плодоношение сосны обусловлено в этом районе также сравнительно небольшой сомкнутостью большинства древостоев, изреживание последних вызывается частыми пожарами.

Цветет сосна на юге ареала в начале мая, в средней части лесной зоны — в конце мая — начале июня, в северной — в июне. В Сибири эти сроки несколько сдвинуты на более поздний период. Цветение продолжается 7—10 дней.

Обычно мужские и женские цветки развиваются на одном и том же дереве, но иногда наблюдается почти полная двудомность. Мужские цветки появляются на 2—3 дня раньше женских, они имеют вид небольших (5—7 мм длиной) овальных желтых или красноватых колосков, густо скученных у основания молодых побегов. Пыльца мелкая, с двумя воздушными мешками, заключена в пыльниках тычинок, способна разноситься на далекие расстояния (до 1 км).

Наблюдения показали, что женские цветки имеют вид красноватых овальных шишечек длиной 5—6 мм. По 1—3 таких цветка развиваются на верхушке растущих молодых побегов. Каждая шишечка имеет до 30—40 чешуек, оканчивающихся острым клювовидным островком, и такое же число более мелких кроющих чешуек, в пазухах которых находятся семенные чешуи с двумя семяпочками. Опыление происходит весной. После опыления женские шишечки немного увеличиваются в объеме, чешуи их срастаются, и в таком состоянии шишки перезимовывают. Оплодотворение наступает только летом следующего года, после чего шишки начинают расти и достигают полного развития.

Зрелые шишки в нераскрытом виде удлиненно-яйцевидные, длина их колеблется от 2,5 до 7,6 см, ширина 2—3 см. На одном и том же дереве наиболее крупные шишки находятся в оптимальных условиях освещения, т. е. примерно несколько выше середины кроны. На размер шишек влияет возраст дерева — с его увеличением величина шишек уменьшается.

На величину шишек оказывают влияние не только фитоценотические факторы (сомкнутость и состав древостоя, его возраст и т. д.), но и почвенно-климатические условия. В северных районах преобладают шишки мелких размеров как по числу семенных чешуек, так и по длине шишек; по направлению к югу размер шишек увеличивается.

Несмотря на сильную изменчивость средних величин, характеризующих размер шишек, среднее число семенных чешуи, приходящееся на 1 мм длины шишки, остается почти постоянной величиной, равной для всего ареала сосны 3,70.

Шишки сосны варьируют по цвету. При высыхании шишек цвет их изменяется весьма значительно. Все разнообразие шишек по цвету сведено к трем группам: коричневые, бежевые и серые. Шишки с указанными цветами встречаются на протяжении всего ареала сосны. Однако в южных районах, особенно в пристепных борах, а также на южных склонах в горах Восточной Сибири чаще встречаются сосны с коричневой окраской шишек.

3.3.2 Сбор шишек и плодов

Исследования показали, что регулярное обеспечение лесного хозяйства семенами деревьев и кустарников с высокими посевными качествами и ценными наследственными свойствами возможно при наличии соответствующей постоянной лесосеменной базы и надлежащей организации работ по сбору лесосеменного сырья, его переработке, хранению и транспортировке семян.

В настоящее время в ГУ ГЛПР «Семей орманы» ведутся большие работы по созданию лесосеменной базы на селекционной основе путем отбора лучших (плюсовых)" по производительности и качеству деревьев и насаждений, закладке постоянных лесосеменных участков и лесосеменных плантаций, а также временных лесосеменных участков в поступающих в рубку насаждениях. До создания постоянной лесосеменной базы на селекционной основе шишки хвойных пород заготовляют в основном на лесосеках временного пользования, а также с деревьев по опушкам, вдоль просек, с отдельно стоящих деревьев, в придорожных и прочих посадках.

Примерные календарные сроки созревания и сбора шишек, плодов и семян, а также окраска зрелых шишек и плодов приводятся в главе II «Фенологические наблюдения и учет ожидаемого урожая семян деревьев и кустарников».

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» сбор шишек проводится с привлечением местного населения. В основном собираются с заранее отмеченных плюсовых деревьев. Шишки собираются с растущих деревьев, применяя различные приспособления: длинные палки для вытряхивания, специальные крючки секатор-резак и др. В практике других организации, имеют случаи сбора шишек и со срубленных деревьев.

Сбор шишек и плодов с растущих деревьев

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» используют ручной способ сбора шишек и с использованием специальных приспособлений. Так, шишки и плоды большинства видов деревьев и кустарников собирают вручную, обрывая их с ветвей растущих деревьев и кустарников (стоя на земле, на лестнице или поднявшись в крону дерева).

Для пригибания веток используют шесты с крючками на концах. Плоды, легко отделяющиеся от ветвей кустарников, ошмыгивают руками в брезентовых рукавицах или обивают короткими палками в корзины или на подостланные пологи. Некрепко сидящие плоды на деревьях, если их нельзя достать руками, стряхивают с ветвей крючками на шестах, сбивают при помощи хлыстов и тростей из гибкой, легкой, но прочной древесины (преимущественно еловой).

Также, в филиалах используют метод отряхивания применяют часто в безветренную погоду при сборе крылатковых плодов, опадающих сразу или вскоре после созревания.

В лесостепных районах путем отряхивания веток собирают семена сосны обыкновенной в период раскрывания шишек. Наблюдения показали, что сбор семян проводят в ясную, безветренную погоду, встряхивая ветки ударами шеста; семена опадают на разостланные под кронами пологи, изготовленные из полотна или из другого легкого, плотного материала. Наиболее удобны пологи и брезенты размером 5X12 м. После работы пологи просушивают, а при загрязнении стирают.

Применяют усовершенствованные пологи в виде перевернутого зонта, укрепленного на двухколесной тачке; в центре полога — зонта имеется отверстие, через которое плоды попадают в расположенный ниже ящик.

Наблюдения показали, что широко также используются приспособления для съема шишек и плодов. При сборе шишек и плодов с деревьев применяют также различные съемные приспособления с ручным или механическим приводом. В первом случае они состоят из рабочей головки и деревянного шеста, или легкой трубчатой металлической штанги, или короткой рукоятки (при сборе шишек и плодов с низко расположенных или притянутых крючками ветвей). В съемных приспособлениях с механическим приводом используется электродвигатель постоянного тока мощностью в 500 Вт или бензиновый двигатель и валик внутри штанги, обычно на шарикоподшипниках для передачи вращательного движения на рабочую головку. Шесты и штанги могут быть цельными или составными из 2 - 3 частей. Деревянные шесты для съемных приспособлений с ручным приводом применяют длиной 4 - 7 м, штанги для приспособлений с механическим приводом— длиной 3 м.

По принципу устройства и способу отделения шишек и плодов от веток различают следующие группы шишкосъемных приспособлений: очесывающие или отрывающие; срезающие или откусывающие; откручивающие; спиливающие, стряхивающие, сбивающие.

Приспособления срезающего типа имеют рабочую часть в виде пластины с острыми краями лезвия, которым подрезают ножки шишек или плодоножки плодов. К этому типу относятся секаторы-резаки с серповидным и фигурными ножами - секаторы-крючок, с помощью которого пригибают ветви крючком срезают шишки и плоды суживающимся разрезом движением от себя и суживающимся разрезом движением на себя; секатор-сучкорез; садовый секатор-ножницы, применяемый в основном для срезки кистей плодов кустарников. Секаторы-резаки и сучкорезы крепятся на деревянных шестах длиной 3,5—6 м.

На равне с этим работки и местные жители используют приспособление для сбора шишек сосны на лесосеменных плантациях, предложенное Н. И. Мамоновым. Оно представляет собой узкую коробку, открытую с верхней и нижней сторон. Одна из 4 граней железная, имеет вверху У-образный вырез с заостренными краями. Остальные стороны коробки пластмассовые. Внизу коробки прикреплена железная трубка, а к ней трубчатая алюминиевая штанга длиной до 6 м, диаметром 1,5 см, составленная из 3 секций. К нижней части коробки крепится также узкий (по сечению коробки) мешок из полиэтилена или легкой ткани.

Шишки отделяют от ветвей движением съемного приспособления вверх, когда шишка попадает в V-образный вырез коробки. Срезанная шишка при этом попадает в мешок.

Если шишки находятся на очень тонкой ветке или расположены так, что не попадают в V-образный вырез, то пользуются находящимся в плоскости выреза отсекателем в виде железной пластинки, один конец которого постоянно оттягивается пружиной вниз. При движении вниз прикрепленной к отсекателю капроновой нитки отсекатель защемляет шишку.

Масса приспособления без штанги 0,4 кг. При среднем урожае шишек за 1 ч работы можно собрать 2—2,5 кг шишек.

К откусывающему типу шишкосъемочного приспособления относится откусывающая рамка с шишкосборным мешком. Приспособление имеет неподвижную рамку с прикрепленным к ней мешком и подвижную рамку, которая под действием пружины ударяет по неподвижной. Обе рамки имеют заостренные края, крепятся на деревянном шесте длиной 3 м.

Для отделения шишки от ветви рабочий, оттянув с помощью шнура подвижную рамку, проводит мешок под шишку так, чтобы ее ножка легла на рамку, и резко отпускает шнур. Под действием пружины рамка, ударяя ножку шишки, перерубает ее и шишка падает в мешок. Масса шишкосъемника 3,35 кг. Шишкосъемник откручивающего типа в верхней части имеет шишкозахват в виде 2 губок, быстро вращающихся в одном направлении вместе с шишкой. Вращение производится от электродвигателя через валик в штанге. Захват шишки губками осуществляется с земли с помощью 2 тяг. В результате вращения шишки ножка ее деформируется, разрушается и шишка отделяется от ветви. Масса шишкосъемника 8,55 кг.

У шишкосъемника спиливающего типа рабочая головка представляет собой редуктор из пары конических шестерен, на выходном валу которого закреплен вращающийся пильный диск. Вращательные движения диска производятся от электродвигателя через вал внутри трубчатой штанги. Масса шишкосъемника 9,3 кг.

Шишко- и плодосъемник отряхивающего типа представляет собой трубчатую штангу, внутри которой закреплен вал с эксцентрическим грузом в верхней части. Над грузом на кожух съемника помещена вилка, прижимаемая перед стряхиванием шишек и плодов к плодоносящей ветке. При вращении вала и эксцентрического груза с вилкой рабочая головка начинает вибрировать и сильно трясти ветку, шишки или плоды отрываются от ветки и падают на землю или в подвешенный под рабочей головкой мешок. Масса съемника 7,4 кг.

Приспособления для подъема в кроны деревьев. Работники ГУ ГЛПР «Семей орманы» и местные жители при сборе шишек и плодов с невысоких деревьев применяют переносные простые или складные лестницы деревянные или из легких сплавов, а также шестовые лестницы в виде толстой слеги с набитыми поперек брусьями.

В будущем в «Семей орманы» планируется использование для подъема на высоту до 8 м раздвижная лестница на платформе грузовой автомашины. Лестницу будет поднимать в крону дерева ручной лебедкой или валом отбора мощности автомобиля.

Сборщиков поднимают в кроны высоких деревьев с помощью гибких и жестких подвесных лестниц, переносных многозвеньевых приставных лестниц, разного рода древолазных устройств, а иногда и телескопических подъемников.

Могут также использоваться и многозвеньевые приставные лестницы изготовляют из легких сплавов. По литературным данным [7,13], в Винницкой лесной опытной станции такая лестница изготовлена из полых дюралюминиевых шестов с наружным диаметром 40 мм, длиной 480 мм, выпускаемых как спортивное оборудование. Лестница состоит из 2 основных секций по 4,8 м каждая и 3 дополнительных длиной 3,2, 2,6 и 2,4 м. Общая высота всей лестницы 17,6 м. Основные секции соединены между собой шарнирно, дополнительные секции соединяются с основными и друг с другом при помощи заходящих в боковые трубы коротких вкладышей. Перекладины лестницы длиной по 400 мм каждая приварены к боковинам через 40 см одна от другой.

Основные секций устанавливают к стволу в сложенном виде шарнирным соединением вверх и первую секцию прикрепляют к стволу. После этого поднимают вверх конец второй секции с помощью вспомогательного дюралюминиевого шеста, а затем пеньковыми шнурами, закрепленными за концы боковин второго звена, придают звену вертикальное положение и концы шнуров закрепляют за другие деревья (пни) так, чтобы ствол дерева, к которому крепится лестница, находился между шнурами. После этого рабочий, надев предохранительный пояс, охватывает цепью ствол и лестницу, поднимается вверх и закрепляет среднюю часть верхней секции к стволу. Став в верхней части секции, рабочий поднимает с помощью капронового шнура следующую секцию, наращивает ее на лестницу и закрепляет. Таким образом, наращивают и остальные звенья, если это требуется. Закрепляют звенья к стволу через каждые 2—3 м ремнями, капроновыми шнурами или тонкими и легкими цепями.

При передвижении по стволу в кроне рабочий поочередно охватывает ствол или крупные ветви 2 цепями предохранительного пояса.

На монтаж лестницы и передвижение по стволу и в кроне затрачивается 10—20 мин. Средняя масса 1 м лестницы 1,9 кг. Масса всей лестницы 33 кг.

Подобные лестницы в основном целесообразно использовать на заготовке семян и черенков с плюсовых деревьев.

Древолазное устройство «Белка»[13], конструкции Латвийского научно-исследовательского института лесохозяйственных проблем (сейчас производственное объединение «Силава») состоит из 2 передвижных захватов, 2 подножек и механизмов для перемещения устройства по стволу. Масса устройства — 8,6 кг.

Передвижной захват представляет собой стержень шестигранного сечения, изогнутый в передней части, охватывающей ствол. Эта часть захвата облицована резиной. На противоположной задней части захвата нарезана рейка.

К подножкам в передней их части прикреплены по 1 опоре, упирающейся в ствол дерева при передвижении рабочего по стволу. В нижней части каждой подножки имеется кронштейн и направляющая втулка передвижного захвата. Для перемещения захвата в кронштейне подножки имеется зубчатое колесо, которое поворачивают с помощью рычага, снабженного храповым механизмом двустороннего действия. Фиксация захвата во втулке кронштейна обеспечивается установленным в ней фиксатором, который удерживается пружиной и управляется рычагами и гибким тросиком.

Перед подъемом дерева подножки прикрепляют к ногам ремнями. Передвижные захваты древолазного устройства устанавливают на стволе на требуемое расстояние между опорами с помощью рукоятки перемещения захвата. Подъем по стволу осуществляется перестановкой одной подножки над другой. По мере поднятия по стволу в связи с уменьшением диаметра его уменьшают и расстояния между опорами; при спуске эти расстояния увеличивают.

Древолазы карельские ДК-1 состоят из 2 агрегатов. Каждый агрегат включает ножную стойку, ножную пластинку, ремни для укрепления ног, опору, охватывающую ствол петлю, выполненную в виде троса, и головку зажима троса. Головка зажима состоит из коромысла, пружины, опорной скобы, 2 щек, эксцентрика с рукояткой, эксцентрика без рукоятки для крепления конца троса.

Перед подъемом на дерево агрегаты крепят к ногам ремнями, плотно притягивая ботинки к ножным пластинам. Затем надевают предохранительный пояс, и, охватив ствол свободным концом троса, протягивают трос через головку зажима и зажимают его движением рукоятки эксцентрика. Под действием пружины головка зажима троса вместе с тросом поднимается под углом примерно 45° к плоскости ножной пластинки. Когда нога рабочего находится в приподнятом, согнутом положении, кольцо троса занимает горизонтальное положение, что позволяет его свободно перемещать по стволу. При нагрузке на стремена ножная стойка принимает вертикальное положение, пружина растягивается.

По мере движения вверх по стволу трос периодически подтягивают. Для этого его сначала отжимают движением рукоятки эксцентрика, затем подтягивают и снова зажимают. При спуске с дерева длину опоясывающей ствол части троса увеличивают, также отжимая, а затем зажимая трос. Масса древолаза ДК-1 7,3 кг.

ГУ ГЛПР «Семей орманы» планирует закуп специальной техники с телескопическим подъемником. Подъемники выпускаются промышленностью на автомобильных и тракторных шасси. Особенностью конструкции этих машин является складывающаяся мачта, состоящая из 2 шарнирно-соединенных колен. Гидроподъемники поднимают по 2 люльки с 1 рабочим в каждой. Нижняя часть мачты шарнирно закреплена на поворотной колонке, устанавливаемой на раме автомобиля или трактора. Шарнирное соединение колен мачты и возможность поворота колонки в горизонтальной плоскости позволяют поднять и доставить, рабочих в сторону под любым уклоном от оси вращения поворотной колонки.

Подъемники имеют 2 пульта управления: в люльке и у основания мачты.

Применение смонтированного автогидроподъемника на шасси автомобиля ГАЗ:66 повышает производительность при сборе шишек сосны на лесосеменных участках в 4—5 раз, а затраты на сбор снижает в 1,5 раза.

С высоких деревьев шишки можно собирать и с помощью телескопических подъемников, предназначенных только для вертикального подъема. К ним относится подъемник ТВ-26 на базе автомашин. Мачта подъемника состоит из 5 выдвигающихся стальных труб; устойчивость вышки в рабочем положении обеспечивается выносными опорами.

Хотелось бы отметить, что общими недостатками перечисленных подъемных машин — их плохая маневренность. Работать с этими машинами можно только в редкополнотных насаждениях, на просеках, лесосеменных участках и плантациях, при ровном рельефе местности.

Изучение работ других авторов показывает, что также можно использовать и вибрационный метод заготовки семян. Метод заключается в придании стволу дерева быстрых колебательных движений, в результате которых спелые плоды или шишки отрываются от ветвей и падают на землю или в специальные улавливатели, устанавливаемые под кронами деревьев.

Работы в филиалах показали, что отряхивание семян рекомендуется проводить в насаждениях 50-80 лет, так как с деревьев этого возраста легче стряхивать семена, чем с деревьев более старого возраста. Кроме того, в этом возрасте кора у деревьев становится достаточно толстой, чтобы можно было предохранять камбий от повреждений. В первую очередь следует собирать семена в насаждениях, которые должны поступать в рубку в ближайшие 3—4 года, отряхивание проводить в ясную, солнечную погоду в насаждениях с полнотой 0,3—0,5, дающих наибольший урожай.

Заготовка плодов и семян с лиственных деревьев можно импользовать и воздушный поток. Этот метод сбора плодов и семян заключается в отрыве их от ветвей сильной струей воздуха путем сбивания или отсасывания. Для сбора семян сконструирован и создан опытный образец сборщика семян ССМ-1, который может работать с тракторами Т-40, Т-40А, МТЗ-50, МТЗ-52, имеющими гидронавеску и вал отбора мощности (схема 1).

Схема 1. Общая схема сборщика семян ССМ-1: 1-рама; 2 -система привода; 3- вентилятор; 4- всасывающий воздуховод; 5-циклон; 6 - гибкий шланг; 7 — наконечники

Плоды, отрываемые воздушным потоком от ветвей, всасываются через гибкие шланги с наконечниками, которыми маневрирует сборщик в кроне, транспортируются в циклон (сборник плодов) и оседают в бункере, а чистый воздушный поток через воздуховод поступает в вентилятор и выбрасывается им наружу. Производительность на сборе плодов за 1 ч чистого времени с трактором МТЗ-50— 8,6 кг. В некоторых хозяйствах при проведении официальных, запланированных рубок могут использоваться и сбор шишек со срубленных деревьев. При сборе шишек и плодов на лесосеках должны соблюдаться элементарные требования селекции: рубка высокопроизводительных высококачественных насаждений по возможности в урожайные годы и в период заготовки семян; предварительная отметка на лесосеках минусовых деревьев, с которых запрещается сбор шишек и плодов.

3.3.3 Хранение шишек сосны

Шишки сосны обыкновенной в ГУ ГЛПР «Семей орманы» собираются в определенные сроки с привлечением местного населения и хранятся в специальных помещениях. Семена сосны обыкновенной могут храниться без заметного снижения всхожести семян в течение 4—6 лет. Хранят семена в специальных помещениях с дощатым полом.

Исследования показали, что шишки сосны ранних сроков сбора (сентябрь, октябрь) имеют влажность до 45—60% абсолютно сухой массы, поэтому их до закладки на хранение просушивают в сухую погоду на открытом месте, а в дождливую — под навесом или в хорошо проветриваемом помещении, рассыпав слоем 0,3—0,5 м и периодически перелопачивая. Просушенные шишки можно хранить слоем не более 1,5—2 м.

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» амбары и приспособленные помещения для хранения шишек должны отвечать следующим требованиям: иметь емкость, позволяющую хранить Шишки в количествах, обеспечивающих бесперебойную работу шишкосушилки; иметь число закромов, позволяющих хранить раздельно все поступающие партии шишек; по возможности непосредственно примыкать к шишкосушилке; хорошо проветриваться для предотвращения плесневения шишек и загнивания семян.

В амбарах большой емкости должны быть механизированы загрузка закромов, перемешивание шишек, доставка в приемное устройство' шишкосушилки.

Всесоюзным проектно-изыскательским институтом «Союзгипролесхоз» разработаны [14], и можно рекомендовать для использования типовой проект амбаров для шишек емкостью 50 и 100 т (типовые проекты № 411-1-28 и № 411-1-29). Эти амбары могут строиться в комплексе с шишкосушилкои, котельной шишкосушилки, складом лесных семян и отдельно.

Амбар емкостью 50 т имеет длину 21 м, емкостью 100 т — длину 33,5 м; ширина амбаров 5,4 м. В амбарах имеются помещения для хранения, загрузки, сортировки и выдачи шишек и хранения тары (схема 2). Стены амбаров дощатые по деревянному каркасу. Кровля из волнистых асбестоцементных листов, полы дощатые.

Схема 2. Амбар для шишек емкостью 100 т: 1 — барабан сортировочный; 2 — элеватор ковшовый; 3 — верхний ленточный транспортер; 4 — нижний желобчатый транспортер; 5—закром

В помещении хранения шишек вдоль стен амбара расположены закрома емкостью 10 м3 каждый. Для хранения мелких партий часть закромов может быть разделена перегородками на секции.

Поступающие в хозяйство шишки выгружают в приемный бункер, имеющий наклонную плоскость дна. По ней шишки самотеком через выпускное отверстие по лотку попадают в сортировочный барабан. Барабан имеет уклон 4—5° по ходу движения шишек, частота вращения его 17 об/мин. Не отвечающие требованиям по размерам шишки и мусор собираются в ящик под барабаном. Из барабана шишки поступают по лотку в загрузочный люк вертикального ковшового элеватора, элеватором поднимаются вверх и по лотку попадают на верхний ленточный транспортер. Транспортером шишки доставляются к закромам и плужковым сбрасывателем сбрасываются по скатному лотку в закром.

Для выгрузки шишек из закромов открывают заслонки имеющихся отверстий в нижней части закромов, шишки попадают на нижний желобчатый транспортер и подаются им в загрузочный люк указанного выше вертикального ковшового элеватора, который доставляет их на второй этаж. Если амбар находится в блоке с шишкосушилкой, то поднятые на второй этаж шишки по лотку направляются на верхний ленточный транспортер и подаются

им в приемное устройство шишкосушилки на переработку. Если амбар является отдельным несблокированным зданием, то поднятые наверх шишки по лотку выгрузки направляются в автомашину.

При необходимости ворошения шишек их выпускают из закрома на нижний желобчатый транспортер, доставляют на ковшовый элеватор, поднимают вверх, на ленточном транспортере доставляют до свободного закрома и загружают его с помощью плужкового сбрасывателя и лотка.

Вентиляция амбаров естественная, через вентиляционные шахты, выводящие влажный воздух. Приток воздуха осуществляется через жалюзи, являющиеся наружными стенами амбаров. Управление электродвигателями технологического оборудования осуществляется со щита автоматики.

Определение массы шишек с учетом изменения их влажности. В процессе хранения влажность и масса шишек изменяются обычно в сторону уменьшения. Реже, при увеличении влажности воздуха масса шишек увеличивается. Влажность шишек зависит и от сроков их сбора. Так, шишки сосны обыкновенной, заготовленные в октябре имеют влажность 50—60%, в декабре 40%, в марте 20—30%. Разница во влажности и массе шишек разных сроков сбора в зоне хвойно-широколиственных лесов и тем более в лесостепной зоне менее значительна. При хранении шишек на складах влажность их к марту-апрелю в зависимости от района сбора снижается до 10—20%. Чтобы установить убыль массы шишек (усушку х при хранении за тот или иной период, например, при передаче шишек от одного лица, ответственного за их хранение, другому и при других случаях учета), нужно знать массу и влажность шишек, поступающих на склад, и влажность шишек в момент последующих учетов. Влажность шишек определяют также при контроле за состоянием хранящихся шишек, испытании шишкосушилок, контрольных сушках шишек. Для определения массы шишек с учетом изменения их влажности за тот или иной период можно пользоваться следующей формулой:

X=(100-n) a/100-t

где Х — искомая масса шишек после хранения в течение того или иного срока;

а — первоначальная масса шишек (при закладке на хранение);

n— исходный процент относительной влажности шишек;

t—процент влажности шишек после хранения.

Зная первоначальную и искомую после хранения массу шишек, легко определить и убыль шишек в абсолютном выражении и в процентах.

Чтобы избежать трудоемкой работы по взвешиванию шишек при их приемке и установить более правильную оплату работы по сбору шишек (влажные шишки имеют большую массу, а следовательно, и сбор их оплачивается выше, чем заготовка менее влажных шишек при том же количестве), можно учитывать не по массе, а по объему в литрах и гектолитрах. При этом выход семян из 1 гл шишек — достаточно стабильный показатель, пригодный как для оценки работы шишкосушилки, так и для премирования рабочих за высокий выход семян.

3.3.4 Переработка шишек

Основной задачей при переработке шишек сосны обыкновенной является извлечение семян не снижая их качества. Исследования показали, что в ГУ ГЛПР «Семей орманы» переработку шишек проводят в специальных помещениях шишклсушилках используя термический метод, а также барабанные сушилки. Также используется и механический способ извлечения семян из шишек.

Извлечение семян из шишек в шишкосушилках ГУ ГЛПР «Семей орманы».

Семена большинства хвойных пород извлекают из шишек в шишкосушилках, где под влиянием повышенной температуры происходит интенсивное испарение влаги из шишек (при удалении окружающего увлажненного воздуха), чешуйки шишек, теряя влагу, изгибаются и шишки вследствие этого раскрываются.

В практике исследовании, применяют сушку шишек естественный воздушно-солнечный и искусственные методы. Воздушно-солнечная сушка проводится в солнечных шишкосушилках, применяется редко, при переработке небольших партий, если стоит ясная солнечная погода. Искусственная конвекционная сушка — основной способ извлечения семян из шишек, при котором шишки в специальных камерах пронизываются агентом сушки — воздухом, нагретым до определенной температуры.

По принципу нагрева воздуха шишкосушилки делятся на: огнедействующие, в которых воздух нагревается огневым печным калорифером; паровые — нагрев воздуха осуществляется паровыми калориферами; электросушилки — воздух нагревается электрокалориферами или электропечами; сушилки с нагревом воздуха воздухоподогревателем.

В зависимости от используемого вида топлива различают сушилки, работающие на твердом топливе (в основном на отработанных шишках), на жидком топливе (керосине, солярке), с использованием электроэнергии.

В зависимости от того, каким способом осуществляется движение воздуха в сушильном отделении, различают шишкосушилки с приточно-вытяжной естественной вентиляцией и принудительной механической вентиляцией, осуществляемой при помощи вентиляторов.

В Семипалатинском филиале мы изучили работушишкосушилки барабанного типа. В барабанных шишкосушилках шишки во время сушки находятся в барабанах, где они периодически перемешиваются путем вращения барабанов. В шишкосушилках шишки непрерывно перемещаются в камерах подсушки и сушки сверху вниз на сетчатых транспортерах.

Шишкосушилки могут быть периодически действующие и непрерывно действующие. В первом случае сушка в период загрузки и выгрузки шишек прекращается, во втором случае сушку проводят непрерывно, без остановки процесса сушки. Все шишкосушилки искусственной сушки делятся на стационарные и передвижные.

К современным шишкосушилкам предъявляются следующие требования:

возможность получения на шишкосушилке семян преимущественно I класса качества; полное извлечение семян из шишек; возможно короткий срок сушки и, как следствие, высокая производительность, выражаемая количеством шишек, перерабатываемых в единицу времени (сутки); непрерывная работа шишкосушилки без остановки на загрузку и выгрузку шишек; механизация и автоматизация всех производственных процессов; наличие в крупных шишкосушилках для переработки небольших партий шишек (с лесосеменных плантаций, лесосеменных участков, плюсовых насаждений и т. д.) в сушильной камере отдельных небольших секций, выделенных сетками, не пропускающими семена из соседних секций; удобное для эксплуатации расположение отдельных помещений и оборудования шишкосушилки; соблюдение санитарно-гигиенических требований и требований техники безопасности, обеспечивающих нормальные условия работы обслуживающего шишкосушилку персонала.

Сушка шишек в печах или на печах (в домашних условиях), в банях и других не приспособленных для сушки помещениях запрещается.

Ниже приводится краткое описание шишкосушилок разных типов, наиболее распространенных или перспективных.

Барабанная сушилка для шишек Семипалатинского филиала. Производительностью 4,5 кг семян в сутки.

Здание сушилки одноэтажное, размерами в осях 6,65х7 м. Проект разработан в 2 вариантах: с кирпичными и брусчатыми стенами. Основные помещения сушилки: рабочее помещение, сушильные камеры, помещение обслуживания подъемника, помещение предварительной сушки, находящееся на чердаке шишкосушилки.

В сушилке предусмотрен огневой калорифер. Он находится между 2 сушильными камерами, в каждой из которых имеется по 2 сетчатых барабана; общая загрузка их — 0,75—0,8 м3 шишек. В чердачном помещении имеются 4 бункера предварительной подсушки шишек. К бункерам шишки подаются ковшовым подъемником, а сбрасываются в бункера при помощи плужкового сбрасывателя. Вращение барабанов осуществляется от электропривода (через 15—20 мин) по 2—3 мин.

В сушильных камерах при сушке шишек сосны температура поддерживается до начала раскрытия шишек в пределах 30-40° С, в дальнейшем до полного раскрытия шишек — 40—60° С; Температурный режим контролируется автоматической звонковой сигнализацией с помощью ртутно-контактных термометров. Следить за температурой можно также визуально через остекленные отверстия стены, отделяющей сушильную камеру от рабочего помещения, так как в каждой камере на уровне барабанов устанавливаются 2 термометра.

Выпадающие из раскрывшихся шишек семена попадают в съемные семеприемники, устанавливаемые под барабанами. Удаляют семена сушек вручную через каждые 2—3 ч.

Отработанные шишки из сушильных камер удаляют ленточным транспортером и подают ковшовым подъемником на верхний транспортер, а с него при помощи сбрасывателя и лотка — в бункер отработанных шишек для сжигания.

Вентиляция в сушильных камерах приточно-вытяжная с естественным побуждением, в рабочем, помещении — естественная, через форточки. В помещении предварительной сушки вентиляция осуществляется осевым вентилятором.

Топку печи, открытие и закрытие шиберов приточных и вытяжных каналов для регулирования температуры в сушильных камерах с помощью выведенных через стены камер рукояток и удаление семян из камер сушки производят вручную. Вращение барабанов и приведение в действие ковшового подъемника и транспортера осуществляется также в рабочем помещении сушилки с находящегося там перед фронтом сушильных камер пульта управления. Для управления ленточными транспортерами в проходах вдоль транспортеров устанавливаются дополнительные кнопки.

Продолжительность цикла сушки — 1 сутки. При выходе семян сосны 1,1—1,2% от массы шишек производительность шишкосушилки 4,5 кг. Сушилка работает в 3 смены. В каждую смену сушилку обслуживает 1 рабочий.

Исследования других авторов [15,17], показало возможность использования барабанной стационарной шишкосушилки производительностью 15 кг семян в сутки.

Шишкосушилка представляет собой блок, состоящий из собственно шишкосушилки, котельной и склада для хранения шишек емкостью 100 т.

Из сушильного барабана шишки и выпавшие из них семена подаются в отбивочный барабан, находящийся под сушильными барабанами. Из отбивочного барабана семена попадают на транспортер, который подает их в помещение обескрыливания, а шишки скатываются на ленточный транспортер, который направляет их в котельную.

Все процессы в шишкосушилке и на складе шишек механизированы. Проектом предусматривается: ручное и автоматическое управление работами линии загрузки шишками барабанов подсушки, работой барабанов подсушки и сушки, работами линий удаления семян и шишек; полная автоматизация поддержания заданной температуры и контроль влажности в камерах подсушки и сушки, а также управление работой электродвигателей вентиляторов.

Предусмотрена информационная световая сигнализация и звуковая аварийная сигнализация. Вся аппаратура, с помощью которой осуществляется управление работами в шишкосушилке и сигнализация, размещена в щите автоматики, установленном в операторской.

В лесных хозяйствах России используются стационарные механизированные шишкосушилки шахтного типа производительностью 15 кг сосновых семян в сутки [26], которую также можно использовать в ГУ ГЛПР «Семей орманы». На шишкосущилку имеется типовой проект № 411-1-55, разработанный «Союзгипролесхозом» в 1970 г. на основе экспериментальной шишкосушилки Тихвинского лесхоза Ленинградской области. Согласно типовому проекту «Союзгипролесхоза» шишкосушилка представляет собой блок из собственно сушилки, склада лесных семян на 3 т, котельной и склада для шишек емкостью 100 т.

В помещении сушки шишек установлены: бункер предварительной подсушки шишек, ковшовый элеватор, бункер сушки, приемное устройство и барабан-выколачиватель семян из шишек (схема 3).

Схема 3. Схема шишкосушилки шахтного 1—калорифер бункера предварительной подсушки шишек; 2 — шишки; 3— сетчатый транспортер; 4 — бункер предварительной подсушки; 5 — бункер загрузочный; 6 — ковшовый вертикальный транспортер; 7 — бункер сушки шишек; 8 — сетчатый транспортер; 9 — приемное устройство с виброситом; 10 — барабан-выколачиватель; 11 — калорифер бункера сушки

Шишки из склада хранения ковшовым элеватором подаются на верхний транспортер и попадают в приемную часть бункера предварительной подсушки и на сетчатые транспортеры этого бункера, по которым тонким слоем передвигаются сверху вниз. После этого шишки поднимаются ковшовым транспортером вверх, попадают в бункер сушки и там совершают на сетчатых транспортерах такой же путь сверху вниз, что и в бункере предварительной подсушки. Агентом сушки является воздух, подогретый паровыми калориферами, расположенными под бункерами. В бункер предварительной подсушки воздух поступает нагретым до 35—40° С, в бункер сушки —- до 55—65° С. Подогретый воздух засасывается в бункера вентиляторами. В каждом бункере шишки находятся по 4 ч. Таким образом, процесс подсушки и сушки занимает 8 ч.

Из бункера сушки шишки попадают в приемное устройство, где происходит отделение семян от шишек. Невыпавшие семена выколачивают в барабане-выколачивателе. Выпадающие из шишек семена удаляются воздушной струей в семеприемник, а освобожденные от семян шишки на ручной тележке отвозятся к топке котельной. Все процессы в шишкосушилке, кроме подачи шишек в котельную, механизированы. Процесс сушки в бункерах автоматизирован. В дополнение к автоматическому регулированию температуры в бункерах подсушки и сушки предусмотрен дистанционный "контроль температуры со щита управления. Регулирование влажности осуществляется вручную дистанционно.

Шишкосушилка непрерывно действующая, работает без остановки для загрузки сырья. Работа проводится в 3 смены длительностью по 8 ч. Общее число работающих — 8 человек.

В сушильной камере устанавливаются 3 яруса стеллажей. Каждый ярус состоит из 7 сетчатых створок типа жалюзи. Подсушка и сушка шишек, обеспечиваются путем принудительной подачи теплого воздуха в камеру сушки под нижний стеллаж воздухоподогревателем передвижным ВПТ-400. Он установлен в отдельном помещении, примыкающем к сушильной камере. ВПТ-400 работает на керосине или на солярке.

Верх камеры сушки представляет собой люк, через который камера загружается свежими шишками. Люк плотно закрывается металлическим щитом. В центре щита имеется задвижка, позволяющая регулировать выход влажного воздуха из камеры.

Первоначально в сушилке загружаются шишками все 3 яруса и в течение первых 3 ч проводится подсушка шишек при температуре 30° С. В дальнейшем шишки сосны сушат при температуре в нижнем ярусе до 60° С и ели до 50° С. После выгрузки шишек с нижнего яруса на него пересыпаются шишки второго яруса, на второй ярус — с третьего яруса, а третий ярус загружается свежими шишками. Расчетная влажность свежих шишек принята 40%.Теплый воздух, поступающий в камеру сушки в нижний стеллаж с подсушенными уже шишками, отдает часть тепла на сушку шишек этого яруса, проходит слой шишек второго яруса, там также теряет часть тепла и достигает слоя шишек верхнего яруса, уже имея температуру 30° С, при которой ведется подсушка загруженных свежих шишек.

Каждый стеллаж загружается 1500 кг шишек сосны и 1000 кг шишек ели. Время сушки шишек сосны на каждом стеллаже 4 ч, ели — 3 ч. Производительность шишкосушилки в сутки: по сосне 80 кг семян (с выходом 1,2%), по ели 180 кг семян (с выходом 3%).

Загружается камера сушки ленточным транспортером. Поднятие и опускание металлического щита люка, перегрузка шишек со стеллажа на стеллаж и выгрузка их с нижнего стеллажа осуществляется с помощью трособлочной системы. Выгруженные шишки самотеком (пол камеры сушки имеет трёхсторонний уклон) через открываемое отверстие в металлической двери камеры сушки подаются в отбивочный барабан, где семена отделяются от шишек. Семена попадают в семепрйемные ящики, а отработанные шишки удаляются пневматически через воздуховоды. Оба эти процесса ведутся одновременно и управляются с пульта управления, установленного в шишкосушилке.

Семена сосны обыкновенной иногда плохо отделяются от шишек при сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек и особенностями их строения. В связи с этим исследования других авторов показало возможность использования извлечение семян из шишек хвойных пород механическим способом.

3.3.5 Машины и устройства для сбора и обработки семян

Мной также изучены и различные машины и устройства для сбора и обработки семян предлагаемые другими исследователями. Работа в ГУ ГЛПР «Семей орманы» показало, что во многом используются моломеханизированные устройства. Считаю, возможным использование следующих механизмов и устройств для сбора и обработки семян, предлагаемые другими авторами, которые приемлемы для нашего региона. Переработка сосновых шишек ведется в стационарных шишкосушилках, хотя возможны использование следующих устройств:

Устройства и приспособления для сбора семян

Потребность лесного хозяйства в семенах древесных и кустарниковых пород, особенно хвойных (сосна, ель, лиственница), постоянно возрастает. Ежегодный сбор сосновой шишки составляет, примерно 85 тонн. В 100 кг шишек содержится чистых семян сосны – 1-1.5 кг. Семена нужны для окультуривания необлесившихся вырубок, создания полезащитных лесных полос, живых изгородей вдоль железных дорог, облесения оврагов, балок и поселков, озеленения берегов водохранилищ, каналов, оросительных систем и других целей.

Сбор семян и плодов большинства древесных пород и последующая их обработка (сортировка и хранение) — исключительно -трудоемкие операции.

С растущих деревьев семена и шишки собирают двумя способами: сборщики со съемными приспособлениями находятся на земле или поднимаются в крону дерева мри помощи различных устройств. Съемное приспособление деревянный шест или легкая металлическая штанга с укрепленным на конце рабочим органом - счесывающим, отрывающим, отрезающим, откусывающим и пр. Счесывающие и отрывающие рабочие органы выполнены в виде грабель или гребенок. Шишки или семена, попав между зубьями, отрываются и падают на землю или в подвешенный к шесту мешочек. Откусывающие и срезающие устройства — секаторы и ножницы разных типов.

1) Подъемник для сбора шишек ПСШ поднимает двух рабочих в крону дерева на высоту до 8,5 м с целью сбора шишек на плантациях. Он смонтирован на гусеничном тракторе ДТ-75М и состоит из колонны 2 (Приложение), гидроцилиндра подъема плеча 3, стрелы 4, гидроцилиндра управления люльками 5, рукояти 7, и механизма 8 раздвижения люлек (корзин) 6.

2) Виброустановка ВСО-1 (Приложение) отряхивает орехи грецкие (и другие подобные плоды) с растущих деревьев в период растрескивания околоплодника, когда максимальная сила связи плодов с ветвями не превышает 1—1,5 кг при влажности плодоножки не более 10—15%. Виброустановку навешивают на тракторы различных марок. Она состоит из рамы 2 с навесным устройством, стрелы 3 со штангой 4, гидравлического привода 5, подвесного устройства 6 и вибратора 7.

Стрела представляет собой сварную конструкцию и служит для установки вибратора и подъема его на определенную высоту. Внутри стрелы проложены маслопроводы гидравлического оборудования привода вибратора. Вибратор подвешен к стреле при помощи стального каната 9, охватывающего шарниры 8, что дает возможность во время работы установки отклоняться вибратору в любой плоскости в зависимости от кривизны ствола дерева в месте захвата.

Машины для обработки шишек, семян и плодов. Плоды и шишки различных деревьев и кустарников различаются по форме, размерам и строению, поэтому способы и технология извлечения семян хвойных, лиственных и кустарниковых пород неодинаковы.

Шишки со зрелыми семенами в естественных условиях сушки при температуре воздуха 20—25°С раскрываются через 1—2 сут, семена выпадают через 4—6 дней. Поэтому естественную сушку шишек применяют при заготовке лишь небольших партий семян в растянутые сроки. Для выделения семян из шишек ели, сосны и лиственницы применяю- шишкосушилки.

В сушильной камере шишкосушилок сушка ускоряется благодаря действию на шишки непрерывного нисходящего потока горячего воздуха. При этом происходит быстрая отдача находящейся в шишках влаги в воздух, который затем выбрасывается в атмосферу. Искусственная сушка шишек обычно протекает при температуре 45—60°С для сосны, 40—45°С для ели.

При загрузке сырых шишек непосредственно в сушильную камеру с температурой 50°С всхожесть семян снижается. Семена выносят более высокую температуру в сухом состоянии, чем во влажном. Особенно неблагоприятна высокая температура для семян, заключенных в сырых шишках, гак как вследствие медленного раскрывания шишек влажность воздуха внутри них может достигнуть степени полного насыщения при относительно сухом воздухе в сушильной камере.

Сушат шишки в камерах периодическою или непрерывного действия. Эти камеры могут быть стационарными или передвижными. Передвижные шишкосушилки имеют примерно одну и ту же технологическую схему.

Многие семена древесных и кустарниковых пород, как хвойных (сосна и др.), так и лиственных (ясень, клен и др.), черед сортированием на сорта проходят механическую обработку - обескрыливание. В то же время отделяют примеси мусор, почвенные частицы, листья, хвою, обломки сухих исток и т. п.

Разделение семян на сорта основано на различиях их размерных характеристик отдельных фракций. Для. очистки семян от посторонних предметов также использую различия их форм и физико-механических характеристик по удельному весу, коэффициенту трения, парусности и т. п.-

1) Шишкосушилка стационарная (Приложение) производит сушку шишек с целью раскрытия их чешуи, необходимого при извлечении из них семян. Шишкосушилка состоит из барабана 1 для очистки от примесей и сортировки шишек; трех ленточных транспортеров 2, 16, 18 для подачи шишек через люк 12 в камеру сушки /0, в которой установлены три яруса стеллажей 3, имеющих каждый решетчатые створки (типа жалюзи) и открывающиеся при помощи канатно-блочной системы; воздухоподогревателя, работающего на смеси дизельного топлива с технологическим керосином и служащего для подачи нагретого воздуха в камеру сушки со скоростью до 10 м/с; наклонно установленного отбивочного цилиндрического барабана 6, образующая поверхность которого состоит из продольных прутков с зазором 10 мм и установленного против скатных плоскостей сушильной камеры; ящиков-семесборников 7 и пневмотранспортера для пустых шишек и образовавшихся примесей, работающего от вентилятора 8. емкостью 50 т, который загружается транспортерами щишкосуцшлки с помощью сбрасывателей.

В процессе работы шишкосушилки нагретый воздух, проходя через три слоя шишек, расположенных на стеллажах, постепенно охлаждается и удаляется в атмосферу. Шишки обогреваются воздухом разной температуры, которая регулируется автоматически на нижнем стеллаже — до 60°С, среднем — 45°С, верхнем - 30°С. Через каждые 4 ч сухие шишки выгружают с нижнего стеллажа и пересыпают на него шишки со второго стеллажа, а на этот — с верхнего, на который загружают новую порцию шишек. Полный цикл сушки длится 12-ч. Последовательность перемещения шишек с верхних стеллажей на нижние обеспечивает сохранение всхожести семян при сушке воздухом до 60°С, поскольку они проходят предварительную подсушку на верхнем и среднем стеллажах при 30 и 45°С соответственно. При вращении наклонно установленного барабана с частотой 12—16 об/мин семена выбиваются из сухих шишек и пересыпаются в ящики — семесборники, после чего отправляются для дальнейшей обработки и хранения. Производительность шишкосушилки составляет до 80 кг семян в сутки.

2) Шишкосушилка передвижная ШП-0,06 (Приложение) производит сушку шишек сосны обыкновенной, ели обыкновенной и лиственницы сибирской. Она состоит из пневмоколесного шасси /, сушильной камеры 2, воздухораспределителя 3, вентилятора 4, ленточного транспортера 5, стеллажей 6, сетчатого транспортера 7, выгрузного бункера 8, теплогенератора 9, помещения для оператора 10, машины для очистки и сортировки семян (МОС-1А) 11, а также систем электроподключения, автоматического управления и контроля.

Пневматическое шасси служит для размещения всех частей потребность в электроэнергии - - 70 кВт-ч при работе с электроподогревом, при работе с теплогенератором — 10 кВт-ч. Нагревает воздух и подает его в камеру сушки тепловоздушная установка. Загрузочное устройство поднимает сырые шишки на верхний стеллаж и равномерно их распределяет. Выгрузной бункер направляет высушенные шишки в отбивочный барабан. Ленточный транспортер удаляет пустые шишки из барабана в кузов тракторного прицепа.

Шишкосушилку устанавливают в 8—10 м от склада шишек на ровной горизонтальной площадке, подключают к электросети и опробуют электродвигатели и освещение. Затем засыпают в загрузочный бункер сырые шишки, включают электролебедку, поднимают бункер и, переметная его по направляющим, высыпают шишки на верхний стеллаж сушильной камеры. Бункер опускают вниз.

Затем открывают заслонку вентилятора и в автоматическом режиме запускают тепловоздушную установку. Температура воздуха должна быть 50—60"С. Сушку продолжают 3—7 ч (в зависимости от вида шишек). По истечении времени сушки шишки с верхнего стеллажа пересыпают на средний, а на верхний стеллаж засыпают новую партию. По истечении времени сушки на втором стеллаже шишки пересыпают па нижний стеллаж и средний, а на верхний опять засыпают сырые шишки. По окончании сушки на нижнем стеллаже через смотровое окно визуально определяют степень раскрытия шишек. Если шишки раскрыты полностью, их ссыпают в выгрузной бункер и по транспортеру отправляют в отбивочный барабан. В отбивочном барабане от шишек отделяется ворох чешуи и через сетку просыпаются в приемный бункер семена.

Сушилка транспортируется автомобилем ЗИЛ-131. Производительность, кг/ч: шишек ели - - 88, шишек сосны — 140. Работа круглосуточная, в 3 смены, обслуживающий персонал — 1 человек в смену. Емкость загрузочного бункера 0,95 м3; масса загружаемых шишек сосны обыкновенной 350 кг, ели обыкновенной — 200 кг; продолжительность сушки 12- -18 ч.

3) Рекомендуется для использования семяочистительную машину МЮС-1А обескрыливает семена хвойных и лиственных пород, извлекает их из сережек, стручков, коробочек и ягод, а также очищает семена от примесей, сортирует их по размерам и массе. Она состоит (Приложение) из электромотора 1, вентилятора 2, заслонки 3, осадочной камеры 4, вертикального канала 5 воздушной очистки, заслонки приемного бункера б, загрузочного бункера 7, ворошилки 8, заслонки приемного бункера 9, барабана обескрыливателя 10, клиноременной передачи 11 привода вала обескрыливателя и цилиндрического барабана, приемных бункеров 14 и 15, ворошилки 16, семесборника обескрыленных и неочищенных семян 19 и решет барабана 20, 21 и 22. предназначенные для очистки и сортирования семена из бункера 7 поступают в барабан 10 обескрыливателя через отверстие, регулируемое заслонкой 9. Более равномерное прохождение семян обеспечивается периодическим вращением ручкой ворошилки 8. Капроновые щетки 12, установленные на роторе обескрыливателя, интенсивно перемешивают семена. Отделение семян от крылышек и извлечение их из плодов осуществляются за счет трения смеси в сетку 13 барабана. Обработанный ворох, пройдя через отверстие сетки, поступает в бункер /5, от него питателем 16 через окно 17 направляется в вертикальный канал воздушной очистки. После этого по лотку 18 ворох попадает в барабан, состоящий из трех смежных цилиндрических решет с пробивными отверстиями. Решето 20 имеет продолговатые отверстия, решета 21 w 22 — круглые. Ширина продолговатых отверстий 1; 1,3; 1,5 м, а диаметр отверстий сменных решет 21 и 22 — 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Если обескрыленные семена сортировать не нужно, то, повернув заслонку, их можно направить в семесборник 19. Привод сборочных единиц и механизмов осуществляется от электромотора / мощностью 1,7 кВт. Производительность машины по массе при двукратной обработке семян сосны составляет около 18 кг/ч исходного материала и 8,4 кг/ч очищенных семян.

Поворотом заслонки 3 можно регулировать скорость воздушного потока от 0 до 12 м/с. При большой скорости воздушного потока в осадную камеру очистки вместе с легковесными примесями, пустыми и недоразвитыми семенами поступает часть полнозернистых семян. При малой скорости воздушного потока пустые семена и легкие примеси не полностью выдуваются из потока семян из-за большой их подачи в вертикальный канал, которая регулируется заслонкой 6.

Поскольку две регулировки одновременно влияют на степень выделения легких примесей, необходимо выполнять их в определенной последовательности. Сначала при подаче семян необходимо уменьшить силу воздушного потока до величины, при которой полнозернистые семена не будут выдуваться в осадочную камеру воздушной очистки, а затем, постепенно открывая заслонку б, обеспечить такую подачу семян, чтобы при установленной силе воздушного потока легкие примеси полностью выдувались из смеси. Перед началом работы регулируют специальными болтами наклон роторного барабана, так как при большом его наклоне увеличивается скорость движения семян вдоль барабана через соответствующие решета и семена падают вместе с крупными примесями в отходы.

4) Агрегат-семеотделитель АС-0,5 извлекает семена из трудно-раскрываемых шишек хвойных пород — сосен эльдарской, пицувдекой и алеутской, а также из плодов кипариса, гледичии, биоты восточной, акации белой и др. Он состоит из станка для высверливания стержня шишек (Приложение) и машины для извлечения семян МИС-1, Станок включает раму 1, на которой установлен электродвигатель 2, клинорсменную передачу 3, подшипниковую опору 4, сверло 5, направляющие б, лоток 7, зажимной конус 8, рукоятку 9, подвижную каретку 10, упор 11 и маховик 12. Шишку помещают в зажимной конус и посредством маховика вручную вместе с кареткой подают на вращающееся сверло, которое высверливает стержень шишки. После этого каретка отводится маховиком, обработанная шишка извлекается упором и направляется по лотку в емкость.

5) Машина для извлечения семян МИС-1 (Приложение) состоит из барабана наружного неподвижного 13, внутреннего подвижного 14 с вертикальным валом, загрузочного бункера 15 для исходного материала, в котором также размещен редуктор 16 для привода внутреннего барабана; решетного устройства 17. Все части машины смонтированы на станине 18.

Во время работы машины шишки с высверленными стержнями на станке засыпаются в загрузочный бункер, а из него — в пространство между барабанами, где разрушаются коническими зубьями, имеющимися на неподвижном и подвижном барабанах. Раздробленные шишки попадают на решетный стан, где просеиваются, при этом семена отделяются от примесей.

Заключение

Исследования проведенные на территории Семипалатинского филиала ГУ ГЛПР «Семей орманы» показало, что большинство древесных пород в естественных условиях размножается преимущественно семенами, и результаты селекционной работы могут быть внедрены в лесное хозяйство только посредством организации семеноводства этих пород на селекционно-генетической основе. В настоящее время лесное семеноводство является отраслью лесного хозяйства, в задачу которого входит получение семян лесных пород с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами, обеспечение их длительного хранения и рационального использования для лесовосстановления и лесоразведения.

В данном дипломной работе были отражены основные моменты сбора шишек сосны обыкновенной ее переработка и хранение. Так, исследования показали, что в Семипалатинском филиале ГУ ГЛПР «Семей орманы» заготовку шишек сосны ведут на лесосеменных участках. С растущих деревьев шишки обрывают руками, отряхивают, обивают, с высоких деревьев очесывают. Для заготовки семян считаю необходимым создание постоянной лесосеменной базы.

Семена сосны обыкновенной как и большинства хвойных пород извлекают из шишек в шишкосушилках, где под влиянием повышенной температуры происходит интенсивное испарение влаги из шишек (при удалении окружающего увлажненного воздуха), чешуйки шишек, теряя влагу, изгибаются и шишки вследствие этого раскрываются.

Повышение температуры воздуха при сушке ускоряет процесс сушки, однако значительное повышение, особенно в сочетании с высокой влажностью шишек и воздуха в сушилке, отрицательно сказывается на качестве семян. Поэтому влажность шишек предварительным подсушиванием при невысоких температурах доводят до 20—25%, а затем проводят сушку при более высоких температурах: шишек сосны до 55 - 60° С. Предварительная подсушка значительно сокращает срок сушки. Для сушки шишек применяют шишкосушилки барабанного типа. Семена некоторых видов хвойных деревьев плохо отделяются от шишек при сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек и особенностями их строения. В этих случаях применяют механическую обработку шишек.

Семена сосны обыкновенной могут храниться без заметного снижения всхожести семян в течение 4—6 лет. Хранят семена в специальных помещениях (складах) с дощатым полом, в таре с герметической крышкой. Для измерения влажности семян в бутыль кладут дополнительно и кобальтовую бумагу.

Было установлено, что жизнеспособность семян в процессе хранения несколько снижается. Происходит это в первую очередь из-за того, что в семенах при хранении продолжается процесс дыхания, на которое расходуются энергетические вещества семян.

Выводы и предложения

1) В Прииртышье сосна обыкновенная одна из самых распространенных пород деревьев, которая отличается своей устойчивостью и периодом плодоношением, причем плодоношение зависит от погодных условий;

2) Семена в шишках созревают осенью на второй год после цветения, но раскрывание шишек и опад семян происходит в марте – апреле;

3) Масса 1000 шт. семян весит 9-10 г, нередко 12 г. В пределах одного лесорастительного района масса семян в разных типах леса неодинакова. Более стабильный вес имеют семена черной окраски;

4) Заготовку шишек сосны ведут на временных лесосеменных участках в филиалах ГУ ГЛПР «Семей орманы». С растущих деревьев шишки обрывают руками, отряхивают, обивают, с использованием специальных приспособлений;

5) Для сбора шишек с высоких деревьев используют механические лестницы и древолазные устройства, а также возможно использование специальных мобильных подъемников;

6) Семена извлекают в шишкосушилках при температуре 50-60°С, обескрыливают и отвеивают. Шишки ранних сборов выдерживают до переработки 1-2 месяца в хорошо проветриваемых помещениях, слоем до 50 см, периодический перемешивая;

7) Семена хранят в специальных стеклянных бутылях с герметической пробкой 5-6 лет с рекомендуемой влажностью 6-7%, при наличии кобальтовой бумаги.

Список использованной литературы

1.Сосна. А.В.Побединский, Москва, “Лесная промышленность”,1979. 2. Леса СССР. Леса Казахстана, среднеазиатских республик и юго-востока европейской части СССР. Том 5. Изд-во «Наука». М. 1970.

3. П.Л. Богданов Дендрология (учебник). – М., Лесная промышленность, 1974.

4.С.В. Белов Лесоводство, Москва, «Лесная промышленность», 1983 год

5. М.Е.Ткаченко Общее лесоводство Гослесбумиздат, Москва, 1955,

6. В.Г. Атрохин, Е.Д. Солодухин

Лесная хрестоматия, Москва, Лесная промышленность, 1988

7. Гроздев Б.В. Дендрология. –М., Лесная промышленность, 1962, 320с.

8. Деревья и кустарники СССР (под редакцией профессора С.Я. Соколова), т.1,2,3. – М; Л., АН СССР 1949 –1962.

9. Жизнь растений. Т. 4-6, -М., Просвещение, 1978-1988.

10. Мушегян А.М. Деревья и кустарники Казахстана. Кайнар, Алма-Ата, част-1, -1962, часть-2 – 1966.

11. Бессчетнов П.П., Мальцев С.Н. –Редкие и ценные растения Казахстана. Алма-Ата.Кайнар, 1981, 224с.

12. Колесников А.И. Декоративная дендрология. –М., Лесная промышленность, 1074, 703с.

13. Бруно П., Кремер. Деревья. – М., «Астрель», 2002.

А.Л. Михайличенко, Ф.П. Садовничий

14. Эфирные масла сосны. А.И.Чернодубов, Р.И.Дерюжкин, “Издательство Воронежского университета”,1990.

15. Древесиноведение с основами лесного товароведения. Б.Н. Уголев, Москва,

“Лесная промышленность”,1986.

16. Инструкция по организации и производству геологосъемочных работ и составлению Государственной геологической карты СССР масштаба 1:50000 (1:25000). Л. 1986.

17. Казанцев М.И. Природные богатства Восточного Казахстана. Г. Усть-Каменогорск. 1960.

18.Древесина и лесное товароведениею. А.А.Михайличенко, Ф.П.Садовничнй.

19. Методические рекомендации. Развитие национальных парков и охраняемых природных территорий в туристских целях. Туризм и окружающая среда. Серия технических докладов № 13.1992.

20. Основные положения организаций и развития лесного хозяйства Восточно-Казахстанской области. Алма-Ата. 1971.

21. Природные условия и естественные ресурсы Восточного Казахстана. Алма-Ата. Наука, 1978.

22. Реймерс Н.Ф. Особо охраняемые природные территории. Мысль, 1978.

23. Рекреационное использование территорий и охрана лесов. М. Лесная промышленность,1980.

24. Соколов А.А. Общие особенности почвообразования и почв Восточного Казахстана. Алма-Ата. Наука, 1977.

25. Древесиноведение с основами лесного товароведения,

Москва, «Лесная промышленность», 1988 год

26. Шелгунова Ю.В. Технология и организация лесопользования, Москва, «Лесная промышленность», 1980 год.

27. Зябловский Е. Ф. Основа лесоводства Москва, «Лесная промышленность», 1987 год.

Приложение

Приложение 1

Техника безопасности при сборе плодов и шишек. Требования безопасности перед началом работы

До начала работ бригадиру (звеньевому) проверить совместно с мастером выполнение указаний по способам и порядку выполнения работ с учетом требований безопасности (ограждение специальных зон, соблюдение безопасных расстояний, уклонов и т.д.), предусмотренных технологической картой, с которой бригада (звено) знакомятся до начала работ. Без разрешения мастера не изменять установленного порядка и способа ведения работ. Убедиться в исправности лестниц, стремянок, используемых для сбора шишек и плодов с растущих деревьев:

лестницы должны иметь устройства, предотвращающие их сдвиг и опрокидывание, лестницы длиной более 3 метров должны иметь не менее 2-х стяжных болтов, расположенных под ступенями;

концы лестниц оковываются острыми металлическими наконечниками, верхние ступеньки обшиваются войлоком, расстояние между ступенями 15-25 см.

Для сбора семян и шишек на высоте более 5 м используются лазы или гидроподъемники.

До начала работ проверить исправность лазов и вспомогательного оборудования (страховочные пояса).

Подъемники должны обеспечивать:

проходимость и устойчивость при работе и переездах, предельно допустимый поперечный угол наклона подъемника с поднятым сборщиком должен быть не более 5 градусов;

надежную фиксацию корзины в поднятом положении, исключение возможности падения корзины;

фиксирование дверей корзины для входа и выхода из нее сборщика;

корзина должна иметь ограждение высотой не менее 1,2 м, обеспечивающее защиту сборщика от удара ветвей;

корзины подъемников оборудуются звуковой сигнализацией — проверить исправность всего этого оборудования.

Требования безопасности во время работы

Сбор семян и шишек должен производиться бригадами (звеньями) в составе не менее 2-х человек, один из них назначается старшим.

Перед сбором семян и шишек с растущего дерева убедиться в его устойчивости, при сборе не выходить из корзины, постоянно страховаться предусмотренным способом и проявлять осторожность и осмотрительность при работе на высоте.

Не допускать сбора семян и шишек: с опасных деревьев (зависших, с поврежденной корневой системой, с гнилью, подпиленных и т.д.); с приземленных деревьев, находясь на их стволах, в опасной зоне валки леса, ближе 50 м от сбрасываемой пачки со щита трактора, одновременно с обрубкой (обрезкой) сучьев; в зоне погрузочных работ, с приземленных деревьев на склоне без их привязки, с деревьев, приземленных и расположенных вдоль склона крутизной более 20 градусов и поперек склона крутизной более 15 градусов.

Лестницы и стремянки должны обеспечивать безопасность работы на высоте. Недопустимо для этих целей подкладывать доски, камни, ветки. Обязательно иметь на концах лестниц металлические упоры. Нельзя работать на одной стремянке сразу двоим рабочим.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

Сбор семян, шишек, плодов с растущих деревьев прекращается во время дождя и после него (до высыхания ствола), при обледенении стволов, в снегопад, туман, при скорости ветра более 6,5 м/с. Во время грозы приостановить работу, занять безопасное место на поляне, участке лиственного молодняка, между деревьями, растущими на расстоянии 20 м друг от друга, в горах и холмистой местности ближе к середине склона, по возможности расположиться на изолирующем материале (сухой валежник, мох, береста), удалить от себя металлические предметы, машины и механизмы. Запрещается во время грозы: находиться в движении, на вершине горы, холма, опушке леса; останавливаться у ручьев, рек, озер; прятаться под отдельно стоящими деревьями, скалами, камнями, прислоняться к ним; стоять возле и под ЛЭП, у триангуляционных знаков, других вышек и знаков, располагаться ближе 10м от машин и механизмов.

При возгорании леса принять меры к тушению пожара собственными силами, при возможности дать информацию в лесхоз, лесничество либо иную организацию, предприятие либо населению. При невозможности затушить пожар и угрозе для жизни—принять меры личной безопасности и покинуть место возгорания. Аналогичным образом поступить при любой иной опасности (экологической, стихийном бедствии, радиационной, химической опасности), угрожающей жизни людей.

При несчастном случае оказать пострадавшему доврачебную помощь, при необходимости принять к доставке его в медицинское учреждение, о происшествии сообщить руководителю работ, по возможности сохранить обстановку происшествия.

Требования безопасности по окончании работы

Очистить, привести в порядок инструмент, оборудование, поместить их на хранение в отведенные места. Снять обмундирование, спецодежду и обувь, очистить и освободить их от пыли, поместить их на хранение. Убедиться в отсутствии энцефалитного клеща, при наличии—удалить.

Выполнить гигиенические процедуры, при работе в зоне радиационного загрязнения выполнить предписанные процедуры. О всех замечаниях по работе сообщить должностному лицу и занести замечания в журнал административно-общественного контроля по охране труда. Загасить костры и присыпать их почвой.

Приложение 2

Машины и устройства для сбора и обработки семян

Подъемник для сбора шишек ПСШ поднимает двух рабочих в крону дерева на высоту до 8,5 м с целью сбора шишек на плантациях. Он смонтирован на гусеничном тракторе ДТ-75М и состоит из колонны 2, гидроцилиндра подъема плеча 3, стрелы 4, гидроцилиндра управления люльками 5, рукояти 7, и механизма 8 раздвижения люлек (корзин) 6.

Виброустановка ВСО-1 отряхивает орехи грецкие (и другие подобные плоды) с растущих деревьев в период растрескивания околоплодника, когда максимальная сила связи плодов с ветвями не превышает 1—1,5 кг при влажности плодоножки не более 10—15%. Виброустановку навешивают на тракторы различных марок. Она состоит из рамы 2 с навесным устройством, стрелы 3 со штангой 4, гидравлического привода 5, подвесного устройства 6

и вибратора 7.

Шишкосушилка стационарная

Семсочистительная машина МЮС-1А

Обескрыливает семена хвойных и лиственных пород, извлекает их из сережек, стручков, коробочек и ягод, а также очищает семена от примесей, сортирует их по размерам и массе. Она состоит из электромотора 1, вентилятора 2, заслонки 3, осадочной камеры 4, вертикального канала 5 воздушной очистки, заслонки приемного бункера б, загрузочного бункера 7, ворошилки 8, заслонки приемного бункера 9, барабана обескрыливателя 10, клиноременной передачи 11 привода вала обескрыливателя и цилиндрического барабана, приемных бункеров 14 и 15, ворошилки 16, семесбор-ника обескрыленных и неочищенных.семян 19 и решет барабана 20, 21 и 22. предназначенные для очистки и сортирования семена из бункера 7 поступают в барабан 10 обескрыливателя через отверстие,

Машина для извлечения семян МИС-1

Состоит из барабана наружного неподвижного 13, внутреннего подвижного 14 с вертикальным валом, загрузочного бункера 15 для исходного материала, в котором также размещен редуктор 16 для привода внутреннего барабана; решетного устройства 17. Все части машины смонтированы на станине 18.

Страницы: 1, 2, 3