Способ укладки деревьев и машина для его осуществления

 

к Способ укладки деревьев, включакнций операции по наведению манипулятора на дерево, зажиму его захватом манипулятора и перемещению поваленного дерева в место укладки без разжима захвата, освобомдение дерева от захвата в месте укладки и наведение манипулятора на очередное дерево, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения утомляемости оператс ра, .наведение манипулятора на очередное дерево осуи(ествляют одновременно с перемещением поваленного дерева в место укладки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистичесних

РЕСПУБЛИХ

2 4 А (19) 11),„„А 01 С 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФигЛ (21) 3235329/29-15 (22) 15.01.81 (46) 15.07.83. Гчол. 1 26 (72) В.В. Ладенко (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной ппомышленности (53) 634.0.36(088.8}

Ь6) 1, Авторское свидетельство

СССР h" 182432, кл.,А 01 6 23/08, l965.

2. Авторское свйдетельство

СССР Ю 679182, кл. А 01 G 23/08, 1977. (54) СПОСОБ УКЛАДКИ ДЕРЕВ6ЕВ И ИАШИkA ДЛЯ ECO ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1(57) 1. Способ укладки деревьев, 1вклочающий операции- по наведению манипулятора на дерево, зажиму его захватом манипулятора и перемещению по" валенного дерева в место укладки без разжима захвата, освобождение дерева от захвата в месте укладки и наведение манипулятора на очередное дерево, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения утомляемости оператора,,наведение манипулятора на очередное дерево осуществляют одновременно с перемещением поваленного дерева в место укладки.

1028784

2. Машина для укладки деревьев, включающая самоходное шасси, манипулятор, имеющий поворотную в вертикальной и горизонтальной плоскостях . опору, в которой с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена балка с захватом, о т -" л и ч а ю щ а я с я тем, что, балка снабжена приводной кареткой, а захват установлен на каретке и снабжен приводом его поворота относительно каретки.

3. Машина по и. 2,:о т л и ч .а ющ а я с я тем, что манипулятор снабжен датчиком разжима захвата в месте укладки и возврата каретки в исходwe положение.

4. Машина по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения массы конструкции и сохранения

1.

Изобретение относится к способам машинной заготовки деревьев и устройствам для их осуществления.

Известен способ укладки деревьев, включающий операции по наве.дению манипулятора на дерево, зажиму его захватом и перемещению поваленного дерева в место укладки без разжима захвата, освобождение щ дерева от захвата в месте укладки и наведению манипулятора на очередное дерево (1 ).

Однако этот способ недостаточно производителен, так как перечисленные операции выполняются последова" . тельно и только для маломерных деревьев (деревьев малой массы ) допускается приступить к укладке дерева манипулятором на коник лесозаготовительной машины, не дожидаясь мЬмента, когда срезанное дерево полностью ляжет на. землю. Но указанное допущение может дать лишь незначительное снижение продолжительности цикла заготовки.

Выполнение операций согласно этому crioco6y требует постоянного внимания и контроля со стороны оператора за всеми движениями манипулятора с рабочим органом, что ведет к его утомляемости, а. следовательно, к грузовой устойчивости при укладке деревьев большого объема, балка снабжена элементом ее дополнительной фиксации °

5. Машина йо пп. 2 и 4, отличающаяся тем, что элемент дополни тельной фиксации балки выполнен поворотным.

6. Машина по пп. 2 и 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что элемент дополнительной фиксации балки выполнен в виде захватного устройства.

7. Машина по пп. 2, 4 и 6, о т л ич а ю щ а .я с я тем, что балка снабжена датчиком разжима захватного устройства элемента дополнительной фиксации, который установлен на балке между датчиком разжима захвата и захватным устройством элемента дополнительной фиксации балки.

2 снижению производительности системы

"человек-машина" в целом.

Известна машина для укладки деревьев, включающая самоходное шасси, манипулятор, имеющий поворотную в вертикальной и горизонтальной плоскостях опору, в которой с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена балка с захватом.)2 j, Недостатком этой машины является то, что ее конструкция, а именно закрепление захватного и.срезаюшего устройства рабочего органа на одной общей стойке шарнирно установленной. на балке, не позволяет совмещать основные операции рабочего цикла, например наведение на дерево балки и укладку дерева. Кроме того, указанная конструкция не позволяет автоматизировать какие-либо операции цикла и поэтому оператор вынужден постоянно контролировать все последова .тельно осуществляемые операции, а это является причиной утомляемости оператора.

Цель изобретения - повышение производительности, снижение утомляемости оператора, уменьшение массы конструкции и сохранение грузовой устойз 10282 чивости при укладке деревьев больного объема.

Цель достигается тем, что наведение манипулятора на очередное дерево осуществляют одновременно с перемещением поваленного дерева в месте уклад5 ки, причем балка снабжена приводной кареткой, а захват установлен на каретке и снабжен приводом его поворота относительно каретки. Кроме того, манипулятор снабжен датчиком разжима захвата в месте укладки и возврата каретки в исходное положение, а балкаэлементом ее дополнительной фиксации, который выполнен в виде поворотного } захватного устройства, и датчиком

15 раэжима захватного устройства элемента дополнительной фиксации, который установлен на балке между датчиком разжима захвата и захватным устройством элемента дополнительной фиксации балки.

На фиг. 1 изображена машина для укладки деревьев в транспортном пбложении, валочно-укладочный вариант; на фиг. 2 — то же, валочно-трелевочныи 5 вариант; на фиг. 3 - то же, валочноукладочный вариант, в работе; на фиг. 4 - то же, валочно-трелевочный вариант,. в работе; на фиг. 5 -. машина для укладки деревьев в коник, подборочно-трелевочный вариант в транспортном положении; на фиг.-6 — то же, в работе; на фиг. 7 - машина для уклад- . ки деревьев с элементом дополнительной фиксации, в транспортном положе- 35 нии; на фиг. Я - то же, в работе.

Ианима для укладки деревьев, осу" ществляащая данный способ, включает шасси 1, которое может быть самоход- 4 ным, манипулятор, содержащий опору 2, смонтированную на шасси 1 с возможностью поворота в вертикальной. и гори" зонтальной плоскостях, балку 3, установленную на опоре 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения

45 относительно опоры 2 посредством привода 4, рабочий орган, установленный на одном из концом балки 3 и содержащий захват 5, и s случае использования машины на операции валки, среза. ющее устройство 6, причем машина снабжена подвижным элементом 7, например кареткой, который установлен на бал--ке 3 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль нее.по- 55 средством привода 8, а захват 5 рабо- чего органа смонтирован на подвижном элементе 7 и выполнен поворотным от84 4 носит JlbHO последнего посредством привода 9. Захват 5 может быть соединен с подвижным элементом 7 шарниром, обеспечивающим поворот захвата 5 вместе с деревом при валке и укладке.

В случае валочно-трелевочного варианта использования машины она может быть снабжена элементом дополнительной фиксации 10 балки 3, выполненным, например, в виде захватного устройст-, ва, установленного на балке 3 в мес- . . те расположения рабочего органа или на самом рабочем органе. Элемент дополнительной фиксации 10 может быть выполнен поворотным, например, относительно балки 3. Зажимы захватного устройства расположены ниже плоскости резания срезающего устройства 6. Трелевочный вариант использования машины предполагает установку на шасси 1 коника 11. Ианипулятор снабжен датчиком 12, который может быть установлен, например, на его опоре 2. Датчик 12 (электрический или гидравлический) взаимодействия с подвижным элементом 7 останавливает его в месте укладки, посылая коканду я привод 8, одновременно дает команду на раэжим захва.та 5 и возврат подвижного элемента 7 в исходное положение посредством реверсирования привода 8.

Расположение места установки датчика 12 соответствует месту укладки например, коника 11 на шасси.3.

Датчик 13 может быть смонтирован на манипуляторе (например на его опо" ре ?, на выносном кронштейне ) и вклочен в схему управления машины при использовании ее для заготовки деревьев больного объема. При этом датчик 13 должен быть размещен между рабочим органом и местом укладки, ближе к рабочему органу, чем датчик 12. Подвижный элемент 7 при включенном датчике 1.3 взаимодействует с ним в период работы раньше, чем с датчиком 1?. и при этом дает команду на разжим захватного устройства элемента дополнительной фиксации 10 балки 3 (привод, выполняющий эту команду датчика 13, не показан ). Таким образом, раэжим захватного устройства дополнительной фиксации 10 происходит раньше освобождения захвата 5 в месте укладки, а поэтому и наведение манипулятором рабочего органа на очередное дерево начинается значительно раньше укладки предыдущего срезанного дерева в соответствующее место.

1028284

В случае использования машины по заготовке деревьев как подборщика-тре." левщика на шасси I устанавливается также коник Il, а срезающее устройство, демонтируется (или не устанавливает- 5 ся ).

Предлагаемый способ осуществляют с помощью описанной машины.

Для этого оператор наводит балку 3 (манипулятор машины )с рабочим органом íà подлежащее заготовке дерево.

Захватом 5 рабочего органа дерево зажимают в его комлевой части, а затем отделяют от корня срезающим устройством 6 (в случаЕ варианта, включаю" 15 щего валочную операцию ) и валят в направлении, противоположном движению машины, не разжимая при этом захвата 5. Как только срезанное дерево коснется земли, оператор приступает / к наведению балки 3 на очередное подлежащее заготовке дерево. ОдновреМВННо подвижный элемент 7 (каретка ) со срезанным деревом в захвате 5 перемещается в месте укладки - в коник II45, Перемещение каретки посредством привода 8 происходит по команде от датчика, фиксирующего момент приземлений дерева по углу поворота захвата с де" ревом (не показан ).

Дерево в захвате 5 перемещается кареткой по балке 3 манипулятора до взаимдействия (например корпусом каретки ) с датчиком 12, по команде которого привод 8 останавливается, захват 5 разжимается, освобождая комель дерева, 35 и сразу же привод 8 реверсируется.При этом комель дерева падает в открытый . коник 11.Насси 1 во время укладки сто" ит на месте, а подвижный элемент 7 (каретки ):возвращает захват 5 в исход40 ное положение на конец балки.

K моменту возвращения захвата 5 балка 3 (конец балки ) уже наведена оператором на очередное, подлежащее заготовке, дерево. Посредством воз45 вращенного захвата 5 дерево зажимают в комлевой части и выполняют операции аналогично описанному.

При исполнений машины. с элементом 50 дополнительной фиксации 10 ее можно испольэовать на заготовке деревьев в валочно-трелевочном режиме почти аналогично.

Отличаться будет лишь выполнение операции укладки деревьев большого обьема (массы )при использовании наибольшего вылета манипулятора. В этом случае, одновременно, зажимают дерево захватом 5 и элементом дополнительной фиксации 10, который удерживает конец балки 3 на пне срезанного дерева до тех пор, .пока это дерево (после валки), перемещаясь в захвате 5 по балке 3, не приблизится к месту укладки на расстояние, исключающее нарушение грузовой устоичивости машины в целом (с учетом массы дерева). Это расстояние определяют опытным путем и фиксируют установкой датчика 13 на выносном кронштейне (датчик 13 может быть установлен на кронштейне с воэможностью перемещения вдоль него и фиксации).

Г момента контакта подвижного элемента 7 каретки с датчиком 13 элемент дополнительной фиксации IÎ открывает свои зажимы на пне и освобождает балку 3, которую (с некоторым запаздыванием )наводят на очередное, подлежащее заготовке дерево. В то же время, срезанное дерево продолжает непрерывное движение в захвате 5 по балке 3 в место укладки.

Элемент дополнительной фиксации может быть выполнен также и в виде упорной вилки или плиты (не показано ), приспособленных для наведения балки 3 манипулятора на заготавливаемое дерево и фиксирующих балку на грунте у пня срезанного дерева при его перемещении к месту укладки. В этом случае датчик 13 не устанавливается и оператор сам определяет момент начала перемещения балки к очередномч дереву при соблюдении грузовой устойчивости машины.

При работе машины в варианте подборщик-трелевщик захватом 5 зажимают лежащее на земле (ранее сваленное )дерево в его комлевой части и одновременно с укладкой егоs коник 11 наводят конец балки 3 на комель очередного, подлежащего укладке дерева.

Таким образом, предлагаемый способ заготовки деревьев позволяет эа счет совмещения операций наведения манипулятора с рабочим органом на очередное, подлежащее заготовке дерево с операцией перемещения поваленного дерева в место укладки повысить производительность труда.

Этот способ можно осуществить с по, мощью машины, которая дает возможность исключить участие оператора в управлении операцией укладки дерева (ав томатизировать этот процесс ).

1028284

ЩМ.5

Фиг.4

Указанная возможность способству° T снижению утомляемости оператора и положительно сказывается на производительности системы "человек-машина" в целом.

Кроме того, предлагаемая машина может быть сконструирована наименьшей массы (собственной 1, рассчитанной для заготовки деревьев среднего объема, так как опеределенное количество деревьев большого объема (массы, может обрабатываться без нарушения грузовой устойчивости и прочности конструкции при полном вылете манипулятора. Некоторая задержка операции наведения f соемец ения с укладкой ) при этом не снижает производительности машины в це5 лом, так как в данном случае обеспечивается возможность заготовки на лесосеке любых деревьев, в том числе и деревьев большого объема (массы, которые могли бы в обычном случае по" О вредить или опрокинуть машину или вызвать необходимость дополнительных маневров шасси при подъезде ближе к дереву и т.д.

1028284

Т. Ивкина

Редактор А. Долинич Техред В.Далекорей Корректоо А.Повх

«г «««» «««

Заказ 4579/7. Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб, д. 4/5

«««А Л ««а Л а««««««««14«а(е««

Филиал ППО "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,