Лесозаготовительное устройство

 

Использование: в лесной промышленности. Сущность изобретения: устройство снабжено смонтированной к летательному аппарату платформой, а тросы режущей головки подвижно соединены с платформой. Режущая головка имеет предохранительное устройство и дисковые фрезы, каждая из которых имеет основную режущую часть и дополнительную режущую часть на нижней торцевой поверхности. Соседние фрезы установлены с возможностью вращения в разные стороны относительно друг друга. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предложение относится к лесозаготовительным устройствам в труднодоступных районах как по расстоянию, так и по профилю земной поверхности, где древесная масса практически пропадает из-за невозможности промышленной добычи ее.

Предложение может быть использовано в народном хозяйстве как для промышленной добычи и заготовки древесины, так и для образования защитных полос при возникновении лесного пожара для ограничения распространения верхового пожара.

Для заготовки промышленной леса используется ручная пила "Дружба" с бензиновым приводом (БСЭ, том 14, стр. 369).

Недостатками заготовки древесины с помощью "Дружбы" следует считать: в глухой тайге, где деревья расположены плотно, после спиливания дерево останется, в большинстве случаев в стоячем положении, опираясь на соседние деревья, что требует предварительной обработки площадки для начала производственной заготовки древесины, естественная подстилка тайги, состоящая из рядов сгнивших деревьев предыдущего поколения, не позволяет использовать более производительную технику.

Сложность образования подъездных путей делает практически невозможным промышленную добычу древесины. Это усугубляется еще и рельефом местности. Т. е. происходит естественная потеря ценной древесины с ее ростом, гибелью и промежуточными пожарами лесными.

Известно техническое решение, которое включает в себя летательный аппарат и режущую головку с тросами, на которых она подвешена, кроме этого летательный аппарат снабжен захватным устройством для закрепления дерева (патент США N 4802517, кл. A 01 G 23/02, 1989).

Недостатками известного технического решения следует считать: техническое решение предназначено для выдергивания дерева, захватное устройство нельзя разместить в плотной тайге и требуется участие человека для зачаливания дерева, техническое решение нельзя использовать для промышленной добычи древесины, невозможно образование противопожарной просеки при верховом пожаре, Производительность такого устройства мала, что делает его использование неэкономичным и малоэффективным.

Целью предложения является устранение указанных недостатков, а именно: промышленная добыча древесины в густой тайге, добыча древесины в труднодоступных районах при сложном рельефе местности,
возможность образования противопожарной просеки при верховом пожаре.

Поставленная цель достигается тем, что лесозаготовительное устройство снабжено смонтированной к летательному аппарату платформой, а тросы режущей головки подвижно соединены с платформой, при этом режущая головка имеет предохранительное устройство и дисковые фрезы, каждая из которых имеет основную режущую часть и дополнительную режущую часть на нижней торцевой поверхности, причем соседние фрезы установлены с возможностью вращения в разные стороны относительно друг друга, а предохранительное устройство содержит смонтированный посредством оси по центру режущей головки вал, установленные на валу независимые пластины с подпружиненными наконечниками, причем каждая пластина имеет приводной трос, а платформа имеет привод поворота в горизонтальной плоскости, приводы поворота платформы и приводы тросов установлены на летательном аппарате.

На чертежах упрощено в виде конструктивных схем представлено лесозаготовительное устройство. На фиг. 1 представлен рабочий технологический процесс образования начальной площадки для спиливания массива леса и его спиливание для заготовки древесины, на фиг. 2 разрез по оси вертикальной плоскостью, на фиг. 3 вид сверху на устройства направления и предохранения режущей головки, на фиг. 4 представлена кинематическая схема режущей головки, на фиг. 5 режущая часть фрезы с радиальной режущей частью и дополнительной торцевой режущей частью.

Лесозаготовительное устройство содержит летательный аппарат 1 (далее - вертолет) с платформой 2, которая соединена с приводом 3 через червячную пару 4 и муфту 5, образующие привод поворота платформы 2 в горизонтальной плоскости. На платформе 2 размещены приводы 6, которые соединены тросами с режущей головкой 8, причем торцы 7 имеют пружинные компенсаторы 9. Режущая головка 8 имеет четыре дисковые фрезы 10, которые снабжены основной режущей частью в радиальном направлении и дополнительной режущей частью 11, которая размещена на торцевой поверхности снизу, причем дополнительная режущая часть утоплена за нижнюю поверхность режущей кромки основной режущей части. Фрезы 10 соединены между собой клиноременной передачей 12 со шкивами 13 и приводом 14, причем две фрезы 10 имеют паразитные шестерни для обеспечения противоположного вращения соседних фрез 10 (кинематика показана на фиг. 4 и специальных пояснений не требует). На режущей головке 8 имеется ось 15, которая расположена по центру головки 8. На оси 15 закреплен вал 16, на котором подвижно в угловом направлении размещены направляющее 17 и предохранительное 18 устройства. Каждое из названных устройств 17, 18 имеют тросы 19, 20 управления, соединенные с каждым независимым элементом устройств 17, 18 независимым тросом 19, 20 управления. Элементы устройства 17 выполнены в виде изогнутых гребенок, взаимодействующих с упором 21 в нижнем положении, а элементы устройства 18 выполнены в виде независимых пластин с подпружиненными наконечниками 22, причем пластина способна взаимодействовать в своем нижнем положении с упором 23. Тросы 19, 20 управления, размещены вне платформы за счет выступов 24, а сами тросы соединены с приводами 25, 26.

Действует лесозаготовительное устройство следующим образом:
Вертолет располагается в зависшем положении над выбранным местом разработки, включается привод 14, режущая головка 8 опускается от тросов 7 с приводами 6, дополнительные торцевые режущие части фрез 10 срезают массив леса, образуя колодец, который и является начальной площадкой для спиливания леса. Затем головку 8 приподнимают до расчетной высоты запиливания, включают приводы 25, 26 и опускают предохранительное устройство 18 до упора 23 и устройство направления 17 до упора 21. Вертолет 1 начинает двигаться в выбранном направлении и создает усилие резания на фрезах 10 режущей головки 8 путем отклонения режущей головки 8 от оси по отношению к вертолету 1. При движении происходит срезание деревьев массива на установленной высоте. Деревья будут падать в направлении тросов 7 и устройство предохранения 18 своими подпружиненными пластинами будут сбрасывать их. Сами пластины могут быть размещены под углом относительно направления движения (условно не показано, т.к. зависит от направления вращения пар фрез 10 относительно направления движения, которые взаимодействуют в данный момент с массивом леса.

Необходимо сделать следующие замечания:
1. За первый заход могут срезаться верхушки деревьев, которые не представляют ценность. Часть из срезанных верхушек провалится между деревьями, а те, которые не провалятся попадут в общую массу при последующих срезах. Затем производится срез промышленной части дерева.

2. Момент инерции фрез значителен, поэтому изменение массы по отношению к направлению движения не будет сказываться и следует ожидать значительную скорость, соизмеримую со скоростью пропила на пилорамах. Это объясняется тем, что спиливается не сплошная масса, как это происходит на пилорамах. Обороты фрез 10 желательно иметь как можно больше. Следует иметь ввиду, что значительно больший диаметр фрез 10 повысит линейную скорость (окружную) режущей части ее.

3. Вращающий момент на вертолет не передается, т.к. соседние фрезы 10 вращаются в различных направлениях, а элементы устройства 17 будут дополнительно препятствовать развороту вертолета.

4. При необходимости вертолет может сесть на образованную пропилом площадку в массиве леса.

5. После образования расчетной просеки с вертолета спускаются операторы, которые производят зачаливание отдельных древесных стволов, которые представляют промышленный интерес, а концы удавок, которыми производили зачаливание, крепят к единому карабину, который впоследствии закрепляется на вертолете и транспортируется закрепленный массив в пункт назначения.

6. При затуплении кромок режущих фрез 10 производят поворот на 90^o и процесс продолжается.

7. Приводы 25, 26 могут быть объединены, как и управляющие тросы 19, 20.

8. Муфта 5 служит для отсоединения режущей головки 8 с платформой 2.

9. Населенные пункты постоянно потребляют древесину как для строительных работ, так и для отопления, что приводит к вырубанию окраин леса, а данное устройство позволяет сохранить опушку и экологическое равновесие неизменным. Следует иметь ввиду, что затраты наземного транспорта по лесной дороге, включая на специальные машины, не меньше, чем на вертолет, а расстояние, которое может охватить вертолет значительно больше при одной заправке и со значительным снижением времени доставки.

Таким образом, техническое решение позволяет достигнуть все поставленные цели и получить значительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Лесозаготовительное устройство, содержащее летательный аппарат и режущую головку с тросами, отличающееся тем, что устройство снабжено смонтированной к летательному аппарату платформой, а тросы режущей головки подвижно соединены с платформой, при этом режущая головка имеет предохранительное устройство и дисковые фрезы, каждая из которых имеет основную режущую часть и дополнительную режущую часть на нижней торцевой поверхности, причем соседние фрезы установлены с возможностью вращения в разные стороны относительно друг друга.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предохранительное устройство содержит смонтированный посредством оси по центру режущей головки вал, установленные на валу независимые пластины с подпружиненными наконечниками, причем каждая пластина имеет приводной трос.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что платформа имеет привод поворота в горизонтальной плоскости, причем привод поворота платформы в горизонтальной плоскости и приводы тросов установлены на летательном аппарате.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5