Способ сортировки порубочных остатков

Изобретение относится к лесной отрасли и предназначено для сортировки порубочных остатков при проведении лесозаготовок. Способ включает визуальное определение древесной породы и вида порубочного остатка. Осуществляют захват порубочных остатков 6 определенной породы для разделения их на откомлевку, вершины, сучья, ветки и древесную зелень, разрезание вершин, сучьев и веток в порубочных остатках по размерам диаметров: вершин 5-16 см, сучьев мелких 4-10 см, сучьев крупных 10-40 см, веток 0,8-4 см, древесной зелени менее 0,8 см. Осуществляют погрузку в определенный для этого вида порубочного остатка отсек кузова 3, транспортировку на погрузочный пункт 7 и разгрузку в раздельные по породам и видам порубочных остатков штабеля 8. Способ путем сортировки и заготовки порубочных остатков позволит повысить эффективность использования биомассы. 2 ил.

 

Изобретение относится к лесной отрасли и предназначено для сортировки порубочных остатков при проведении лесозаготовок.

Известен способ проведения лесосечных работ, при которых производят сбор порубочных остатков в кучи или валы и оставление их на перегнивание, является одним из пяти способов очистки мест рубок, который проводится по требованиям правил заготовки древесины. Этот способ в настоящее время наиболее распространен. Кроме него, могут применяться и сбор порубочных остатков для последующего использования, измельчение и разбрасывание порубочных остатков, сжигание их в кучах, укладка и оставление на перегнивание на месте рубки. Для сбора порубочных остатков в валы могут применяться тракторные подборщики лесосечных отходов ПСГ-3, ЛТ-161, ПС-5 (Виноградов Г.К. Технология лесозаготовок. Учебник для техникумов. М.: Лесн. пром-сть, 1984. с 122-123).

Недостатком известного способа является невозможность его применения при условии сохранения подроста на лесосеке. Кроме того, способ не предназначен для сбора лесосечных отходов для последующей их переработки.

Известны способы заготовки сучьев и хвойных лапок с помощью бензопил и ручного инструмента (SU №2000108745/13, МКИ 3/00; SU №5036259/15, МКИ А 013/02; US №3181239, МКИ A01G 03/02, 1963).

Эти способы малопроизводительны, сопряжены с использованием небезопасного ручного труда.

Также известны способы заготовки сучьев и хвойных лапок с использованием специализированных машин и механизмов (SU 484993 А, 20.11.1975, SU №565820, МКИ B27L 1/00, 1975, SU №1759322, МКИ 01G23/08, 1992). Способы предназначены для заготовки сучьев и хвойных лапок в процессе обрезки сучьев на стоящем или спиленном дереве.

Недостатком данных способов является отсутствие операции сортировки сучьев и веток, что снижает эффективность их использования. Кроме того, при использовании данных способов снижается производительность работ по заготовке деловой древесины.

Также известна технология лесосечных работ при помощи валочно-сучкорезно-раскряжевочных (харвестеров) и транспортных (форвардеров) машин (Энергетическое использование древесной биомассы: заготовка, транспортировка, переработка и сжигание: учебное пособие для студентов высш. учебных заведений / авт.-сост. Сюнёв В.С. [и др.]. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2014. 123 с.). В процессе их работы происходят валка, обрезка сучьев, раскряжевка деревьев, сортировка полученных сортиментов и их укладка в пачки. Сортировка сортиментов происходит по критериям получаемой товарной продукции. Геометрические характеристики (длина, диаметр) сортиментов определяются харвестером и указываются на мониторе компьютера машины. Оценка породы и пороков проводится визуально оператором. Сопоставив характеристики получаемого сортимента с критериями товарной продукции, оператор определяет вид получаемой продукции. После раскряжевки сортименты укладываются отдельно в разные пачки. Порубочные остатки укладываются на трелевочный волок либо рядом с ним без дальнейшей обработки. Форвардер собирает сортированную древесину, укладывает с помощью гидроманипулятора на грузовую платформу и транспортирует ее на погрузочный пункт, где разгружает в штабель. При сборе порубочных остатков, форвардер проезжает по трелевочному волоку, с помощью гидроманипулятора собирает их в грузовой отсек, транспортирует на погрузочный пункт и разгружает их в отдельный штабель.

Недостатком данного способа является отсутствие операции сортировки порубочных остатков. В результате они могут быть переработаны только на один вид продукции, что снижает эффективность их использования.

В настоящее время сортировкой порубочных остатков никто не занимается и способов сортировки порубочных остатков неизвестно.

Изобретение решает задачу машинизации операции сортировки порубочных остатков по их видам и породам, повышения эффективности использования биомассы дерева.

Технический результат заключается в повышении эффективности использования биомассы дерева путем сортировки и заготовки порубочных остатков.

Для достижения указанного технического результата способ сортировки порубочных остатков включает визуальное определение древесной породы и вида порубочного остатка, захват порубочных остатков определенной породы для разделения их на откомлевку, вершины, сучья, ветки и древесную зелень, разрезание вершин, сучьев и веток в порубочных остатках по размерам диаметров: вершин 5-16 см, сучьев мелких 4-10 см, сучьев крупных 10-40 см, веток 0,8-4 см, древесную зелень менее 0,8 см, погрузку в определенный для этого вида порубочного остатка отсек кузова, транспортировку на погрузочный пункт и разгрузку в раздельные по породам и видам порубочных остатков штабеля.

На фиг. 1 изображен технологический процесс сбора, сортировки и транспортировки порубочных остатков, где обозначено: транспортная машина 1, ножевой захватный грейфер 2, отсеки кузова 3, трелевочный волок 4, лесосека 5, порубочные остатки 6, погрузочный пункт 7, штабеля 8. На фиг. 2 приведен алгоритм процесса сортировки порубочных остатков.

Способ сортировки порубочных остатков осуществляется с помощью сортировочно-транспортной машины следующим образом. На лесосеке после рубки деревьев порубочные остатки укладывают на трелевочный волок либо рядом с ним. Сортировочно-транспортная машина 1 движется по трелевочному волоку 4 на лесосеке 5.

На каждой стоянке оператор наводит ножевой захватный грейфер 2 на порубочные остатки 6. Далее оператор сортировочно-транспортной машины 1 визуально определяет породу и вид порубочных остатков и их отдельных частей: откомлевка, вершины, сучья, ветки и древесная зелень. Затем вершины, сучья и ветки порубочных остатков 6 разрезаются ножевым грейфером 2 по размерам диаметра в зависимости от того, что имеется в порубочном остатке: вершины, крупные сучья, мелкие сучья, ветки, древесную зелень. Для вершин 5-16 см, сучьев мелких 4-10 см, сучьев крупных от 10 до 40 см, веток 0,8-4 см, древесной зелени менее 0,8 см. Внутри каждого вида порубочные остатки не разделяются.

Затем обработанные и отсортированные по видам и размерам порубочные остатки 6 погружают в отдельные отсеки кузова 3. При наполнении отсеков кузова 2 рассортированные порубочные остатки доставляются на погрузочный пункт 7 лесосеки 5 и укладываются в отдельные штабеля 8.

Пример осуществления способа

На разрабатываемой лесосеке имеются следующие породы деревьев: сосна (50%), ель (20%), береза (20%), пихта (10%). Валка, обрезка сучьев, раскряжевка и укладывание в пачки произведена валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной (харвестером) Ponsse Ergo. Деловая древесина собрана и перевезена на погрузочный пункт транспортной машиной (форвардером) Ponsse Buffalo. Вершины, сучья и ветки находятся рядом с трелевочным волоком в кучах. Откомлевка лежит рядом с этими кучами.

Сбор, сортировка и доставка на погрузочный пункт порубочных остатков осуществляется сортировочно-транспортной машиной на базе форвардера Ponsse Buffalo, включающей в себя самоходное шасси с установленным на нем телескопическим манипулятором, навесным ножевым захватным грейфером, грузовую платформу со стойками и установленным на ней бортовым кузовом с отсеками.

Телескопический манипулятор выполнен с возможностью поворота на 360° в горизонтальной плоскости и на 120° в вертикальной плоскостях и может подниматься вверх до 10 м относительно точки присоединения к шасси, что позволяет с одного места обработать значительное количество порубочных остатков и погрузить их в бортовой кузов.

На конце последней выдвижной секции телескопического манипулятора установлен на ротаторе навесной ножевой захватный грейфер, состоящий из корпуса, на котором установлены захваты, и два ножа гильотинного типа. Захваты позволяют захватывать порубочные остатки диаметром до 40 см.

На грузовой платформе машины установлен разборный кузов, прикрепляемый к стойкам. В кузове установлены две поперечные перегородки, разделяющие его на три отсека. Передний отсек составляет 20%, средний - 40%, задний - 40% от общего объема кузова.

Оператор для первого рейса машины закрепил отсеки кузова по следующим породам и порубочным остаткам: передний отсек для накопления и перевозки откомлевки сосновой породы, средний отсек для сосновых веток, задний отсек для мелких сосновых сучьев.

Перемещаясь по трелевочному волоку лесосеки, оператор увидел кучу порубочных остатков, визуально определил, что в ней находятся сосновые порубочные остатки: сучья, ветки с древесной зеленью, вершинки, а рядом лежит несколько частей откомлевки. Оператор захватил откомлевку, уложил ее в передний отсек сортировочно-транспортной машины. Далее захватил пачку порубочных остатков, визуально определил вид порубочных остатков. В пачке оказались сосновые ветки. С помощью гидроманипулятора он их переместил в средний отсек кузова машины. Следующим шагом оператор визуально определил сучок сосновой породы, находящийся в куче порубочных остатков. Также визуально определил его диаметр. В части среза он оказался 10 см, другой его конец переходил в ветки. Визуально определив место перехода сучка в ветку (диаметр 4 см) навел на него ножевой захватный грейфер и разрезал их. При этом сучок диаметром от 4 до 10 см остался в захвате. С помощью гидроманипулятора оператор переместил сучок в задний отсек кузова. Отрезанные ветки оператор захватил грейфером и уложил их в средний отсек кузова. Погрузив в кузов все сосновые ветки, мелкие сучья и откомлевки, находящиеся в плоскости захвата манипулятора, машина переехала к следующей куче. Таким образом, оператор заполнил все отсеки кузова.

Далее машина передвигается на погрузочный пункт и разгружает рассортированные порубочные остатки в отдельные штабеля или кучи.

Для следующего рейса оператор закрепляет отсеки за следующими порубочными остатками: передний отсек за сосновой древесной зеленью, средний отсек за сосновыми крупными сучьями, задний отсек за сосновыми вершинами.

Перемещаясь по трелевочному волоку лесосеки, оператор увидел кучу порубочных остатков, визуально определил, что в ней находятся сосновые порубочные остатки: крупные сучья, древесная зелень, вершинки. Оператор захватил древесную зелень, с помощью манипулятора уложил ее в передний отсек кузова. Далее захватил крупный сучок и уложил в средний отсек кузова. После этого захватил вершину и уложил в заднюю часть кузова. Таким образом, он собрал все порубочные остатки, находящиеся в зоне действия манипулятора. Переехал к следующей куче порубочных остатков, проделал все те же операции. При заполнении всех отсеков кузова машина передвигается на погрузочный пункт, где порубочные остатки разгружаются в раздельные штабеля.

Способ сортировки порубочных остатков, включающий визуальное определение древесной породы и вида порубочного остатка, захват порубочных остатков определенной породы для разделения их на откомлевку, вершины, сучья, ветки и древесную зелень, разрезание вершин, сучьев и веток в порубочных остатках по размерам диаметров: вершин 5-16 см, сучьев мелких 4-10 см, сучьев крупных 10-40 см, веток 0,8-4 см, древесной зелени менее 0,8 см, погрузку в определенный для этого вида порубочного остатка отсек кузова, транспортировку на погрузочный пункт и разгрузку в раздельные по породам и видам порубочных остатков штабеля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для обрезки ветвей деревьев при лесоводственных уходах за лесом. Рабочий орган машины для обрезки крон деревьев включает гидроманипулятор 2, режущий орган в виде дисковой пилы 5 с приводом 4, смонтированный на конце рукояти гидроманипулятора 2 на валу поворотного гидродвигателя.

Изобретение относится к способу и информационной системе для определения возможностей лесозаготовки и транспортировки древостоя, отмеченного для рубки. Технический результат - более точное планирование лесозаготовки.

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве лесосечных работ. Способ включает наводку харвестерной головки на ствол дерева, его захват в комлевой части, спиливание и валку дерева харвестером, обработку дерева, включающую обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты, укладку сортиментов на землю.

Система содержит контроллер, режущий инструмент, систему позиционирования режущего инструмента, ходовую систему, систему рулевого управления, модуль управления двигателем, предназначенный для расчета нагрузки на двигатель.

Изобретение относится к технологии и машинам для валки деревьев и формирования из них пачек для дальнейшей их трелевки и может быть использовано в лесной промышленности и лесном хозяйстве.

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве лесосечных работ. Способ включает валку и укладку срезанных деревьев в пачки на землю комлями в сторону лесопогрузочного пункта, выполняемые валочно-пакетирующей машиной.

Изобретение относится к заготовке леса с использованием воздушной трелевки древесины, в частности, на крутых склонах свыше 20° с плотно растущим древостоем, где запрещено использование обычных трелевочных тракторов, а также на склонах с частым перепадом высот и соответственно с меняющимися углами склонов, с влажными грунтами и почвами, которые подвержены эрозийным процессам.
Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и может быть использовано в способах производства топливной щепы из лесосечных отходов в условиях лесосеки.

Изобретение относится к области лесного хозяйства и может найти применение при уходе за лесом, произрастающим на выработанных торфяниках, при формировании лесозащитных разрывных полос, а также реконструкции осушительных каналов.

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и может быть использовано в способах очистки ветролесоповальных лесосек от завала поваленных деревьев.

Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности и предназначено для валки вместе с корнями деревьев. Способ валки деревьев заключается в силовом воздействии на стволы деревьев. Выбирают ряд деревьев 1, 2, 3, расположенных близко к одной вертикальной плоскости, причем стоящее дерево в ряду впереди должно быть по массе больше или приблизительно равно следующему за ним дереву. Стволы этих деревьев соединяют между собой путем последовательного соединения деревьев с помощью троса 7 на высоте 1/4÷1/2 высоты деревьев от поверхности земли с прогибом троса между деревьями таким, что при наклоне каждого из деревьев от вертикали на угол 30-60 градусов трос между этим деревом и следующим за ним в направлении противоположном направлению валки деревьев располагается по прямой, соединяющей точки соединения деревьев с тросом. Затем путем спиливания производят валку крайнего дерева в направлении, близком к плоскости стволов 4, 5, 6, соединенных деревьев, и противоположном от направления к соединению со следующим деревом. Технической задачей является упрощение способа валки деревьев, снижение энергетических затрат и стоимости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лесной отрасли и предназначено для сортировки порубочных остатков при проведении лесозаготовок. Способ включает визуальное определение древесной породы и вида порубочного остатка. Осуществляют захват порубочных остатков 6 определенной породы для разделения их на откомлевку, вершины, сучья, ветки и древесную зелень, разрезание вершин, сучьев и веток в порубочных остатках по размерам диаметров: вершин 5-16 см, сучьев мелких 4-10 см, сучьев крупных 10-40 см, веток 0,8-4 см, древесной зелени менее 0,8 см. Осуществляют погрузку в определенный для этого вида порубочного остатка отсек кузова 3, транспортировку на погрузочный пункт 7 и разгрузку в раздельные по породам и видам порубочных остатков штабеля 8. Способ путем сортировки и заготовки порубочных остатков позволит повысить эффективность использования биомассы. 2 ил.

Наверх