Устройство для валки деревьев

 

Союз Советских

Сещ алистичеспих

Республик

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заввлено 020877 (21) 251209 4/29-1 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 1 508.79. Бюллетень ИУ

Дата опубликования описанив 15087

Государственный ноинтет

СССР но дман нзобретен»А н открыт»А (72) Авторы изобретения

П.И.Аболь, A.N.Àðîäçåðo, В.Л.Вожак, В.Н. Савинов и Б.A.Òàóáåð

Центральный научно-исследовательский (71) Заявитель и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАЛКИ ДЕРЕВЬЕВ

Изобретение относится к лесозаготовительной технике и может быть использовано в лесной промышленности для валки деревьев без остав5 ления пней.

Известны устройства для валки деревьев, включающие раму, режущие элементы в виде цепных пил, упор для направленного повала и привод {1J, 0

Недостатком таких устройств является то, что ими вначале перерезают корни, расположенные впереди валочной машины, а затем корни, расположенные с двух боковых сторон 15 дерева, отчего время на перерезание корней увеличивается. Кроме того, требуется затрачивать время и усилие на сталкивание дерева, так как впереди дерева по ходу машины остается еще значительная часть неперерезанных корней, которые связывают стоящее дерево с грунтом, после чего требуется затрачивать дс полнительноЕ время на обрезание оставшихся на сваленном дереве необреэанных и неочищенных от грунта корней.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для валки деревьев, включающее раму с захватами, режущие элементы и привод {2)

Недостатком этого устройства является то, что перерезание корневой системы осуществляется пассивными пластинчатыми ножами, ввиду чего, между режущим элементом и захватом возникают большие усилия, для преодоления которых требуются мощные приводы. отчего конструкция получается металлоемкой и громоздкой.

Общим недостатком известных устройств является частичная или почти полная потеря работоспособности при изменении физических свойств обрабатываемых деревьев, например при перереэании корней в мерзлом и талом грунте, а также при изменении породы и толщины деревьев и корней.

Целью изобретения является повышение производительности путем сообщения устройству возможности перерезания корней одновременно с четырех сторон быстросменяемыми активными режущими элементами различных типов в зависимости от физических свойств деревьев и грунта.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено суппор 79181 тами Y-образной Формы и каретками для режущих элементов, причем один луч к аждого суппор та ус т а нов лен на раме подвижно, а два других выполнены в виде направляющих, в каждую нз которых при помощи держателя установлена каретка с режущим элементом.

Каретка выполнена разъемной иэ двух частей, одна иэ которых снабжена пазом, а другая - выступом, копирующим форму паза, причем одна из частей соединена с держателем, а другая — с режущим элементом.

Каждый держатель снабжен приводом его поворота относительно продольной оси направляющей.

По другому варианту суппорты расположены в разнесенных по высоте

-параллельных плоскостях, а направляющие выполнены прямоугольными в поперечном сечении.

На Фиг.l схематично изображено устройство для валки деревьев с извлеченным из грунта деревом; на фиг.2 — суппорт и цепной режущий элемент консольного типа с каплевидной шиной на Фиг.3 - то же и цепной режущий элемент с клиновидной шиной; на Фиг.4 — то же и режущий элемент в виде комбинированной (с режущим кольцом) дискоБОЙ фpGзы с ннецентpQHным привОДОм на фиг.5 — то же с ножом бесстружечного резания и виброударным приводом; на Фиг.б схема-ично изображен процесс перерезания корневой системы дерев ьев режущими элементами, изображенными на Фиг.2,3 и 4; на фиг.7 " вариант устройства, у которого супцорты расположены в разнесенных по высоте плоскостяху на фиг.8 - разрез по A-A на Фиг.7, с цепной передачей для перемещения каретки с режущим элементом; на фиг.9 — кинематическая схема цепной передачи для перемещения каретки с режущим элементом вдоль направляющей; на фиг.10 - то же, с винтовой передачей; на Фиг,11 варианты перерезания корневой системы деревьев путем поворота цепного режущего элемента в плоскости резания на фиг.12 — схема установки режущих элементов с виброударным приводом до перерезания корневой системы, вид сбоку и план на фиг.13 - то же, после включения виброударного привода, погружения режущих элементов в грунт и перерезания всех корней вокруг дерева.

Устройство для валки деревьев включает П-образную раму 1 с захватами 2, два суппорта 3 Y-образной формы, два луча которых расположены предпочтительно под пря-. мым углом один к другому и выполнены в виде направляющих 4, s каждую из которых при помощи держателя 5 установлена каретка б с активным режущим элементом 7.

Третий луч 8 каждого суппорта установлен подвижно относительно

5 конца рамы 1, которая соединена со стрелой 9. Каретка выполнена разъемной и состоит из верхней 10 и нижней 11 частей (Фиг.2). Верхняя часть

10 каретки, соединенная с держателем

5, имеет, например, паз 12, а нижняя часть 11, соединенная с режущим элементом, имеет например, выступ шип 13, форма и размеры которого соответствуют пазу 1 2. Соединение верхней и нижней частей каретки осуществляется болтами (винтами) 14.

На держателе 5 может быть установлен двигатель 15, предназначенный для поворота каретки б и установки режущего элемента с наклоном к плоскости суппорта.

Привод держателя 5 для перемещения его вдоль направляющей 4 выпол. нен гидравлическим, при этом направляющая 4 является цилиндром, а дер25 жатель 5 — его штоком.

Кроме того, устройство снабжено двигателем 16 привода цепи 17 в цепных режущих элементах с каплевидной или клиновидной шиной, или привода

3О режущего кольца 18, в режущем элементе типа кольцевой Фрезы, или привода ножа 19 бесстружечного резания.

Двигатель 16 ножей бесстружечного резания может быть выполнен виброударным или импульсным (фиг.5).

Одним из вариантов изобретения является расположение суппортов в разнесенных по высоте параллельных плоскостях (фиг.7).

В этом случае привод держателя 5 может быть выполнен в виде цепной (Фиг.8 и 9) или винтовой (Фиг.10) передачи размещенной внутри направляющих 4, при этом поперечное сече45 ние направляющих 4 имеет вид прямоугольника.

К держателю 5 прикреплена цепь 20, взаимодействующая с ведущей звездочкой 21, установленной на валу двигателя 22, при этом верхняя часть 10 каретки соединена с держателем 5 посредством пальцев 23, на которых установлены ролики 24, взаимодействующие с прорезями 25 в направляющих 4 (Фиг.7).

В случае винтовой передачи двигатель 22 соединен с винтом 26, взаимодействующим с кареткой б (фиг.10).

Для обеспечения одинакового () заглубления режущих элементов верхнего и нижнего суппорта (фиг.7) верхняя часть 10 каретки (фиг.8) верхнего суппорта выполнена длиннее верхней части 10 каретки ниж него суппорта на величину, равную высоте направляющей 4.

679181

Для перерезания корней, располо" женных ближе к поверхности грунта, и деревьев разных диаметров устройство снабжено двигателями 27 и 28 поворота режущих элементов в плоскости резания с различными радиу- 5 сами поворота (фиг. 11) .

Ножи 19 бесстружечного резания (фиг. 5) с ниброударным приводом соединены со штоком 29, последний при помощи фрикционной муфты (захвата) 30 и амортизатора 31 соединен с нижней частью 11 каретки б. Для обеспечения перекрытия плоскостей резания, при схождении ножей 19 в грунте,в каждом суппорте 3 один иэ держателей 5 выступает из направляющей 4 на постоянную величину, равную или больше толщины ножа

19.

Перекрытие плоскостей резания (фиг ° 13, план) может быть достигнуто также при выдвижении всех держателей 5 иэ направляющих 4 на одинаковую длину, если Форма ножа 19 будет выполнена несимметрично по ширине относительно его продольной оси.

На стреле 9 имеются захваты 2 для извлечения дерева из грунта и укладки его после перерезания корневой системы (фиг.1) °

Устройство работает следующим образом.

К дереву, намеченному для валки, стрелой 9 подводят раму 1 так, чтобы дерево оказалось между раздвинутьни суппортами 3, а режущие элементы ие касались грунта.

Зажимая дерево захватами 2, одновременно сближают суппорты 3 путем перемещения луча 8 относительно go концов pa l, до визуально намеченных линий перерезания корневой системы.

В зависимости от физических свойств деревьев и грунта, а также выбранного типа режущих элементов, перерезание корневой системы производят разными приемами.

Для предотвращения сталкивания режущих элементов 7 цепных или с 5О кольцевой фрезой в процессе резания последние перед эаглублением их в грунт устанавливают так, что в каждом суппорте 3 (Фиг.б) один держатель 5 с режущим элементом вццвинут из направляющей 4, а другой держатель 5 в этом же суппорте утоплен в направляющей 4.

При этом заглубление н грунт режущих элементов, установленных вертикально к поверхности грунта, производят опусканием рамы 1 относи тельно стрелы 9.

В случае расположения суппортов в двух уровнях (фиг.7), в каждом суппорте одна каретка б с режущим элементом перед заглублением послед- него в грунт сдвинута вдоль направляющей 4 от угла, образованного направляющими, на расстояние, зависящее от диаметра обрабатываемого дерева, а другая каретка в каждом суппорте находится у вершины этого угла.

При низких температурах валку деревьев целесообразно произво ить кольцевыми фрезами (фиг.4) или ножами бесстружечного резания с виброударным или импульсным приводом, (фиг.5,12,13). В последнем случае перерезание корневой системы осуществляют заглублением ножа до замыкания плоскостей резания в плане. Для этого включают ниброударный или импульсный двигатель 16 (фиг.5) и оснобождают муфту 30, при этом шток 29 находится н плавающем положении.

При валке деревьев цепными режущими элементами с капленидной шиной, когда суппорты 3 расположены в двух разнесенных по нысоте плоскостях (фиг.7), после заглубления режущих элементов н грунт включают двигатели 22 (фиг.7 и 8) для перемещения режущих элементов вдоль поверхности грунта, до перекрытия плоскостей резания.

При температуре выше 0 С предпочтительно работать цепными режущими элементами (фиг.2 и 3).

При расположении корневой системы близко к поверхности грунта корни перерезают кольцевыми фреэами (фиг.4) или цепными режущими элементами (фиг.

2,3,7), путем перемещения их вдоль поверхности грунта, передвижением держателей 5 в напранляющих 4 до перекрытия взаимно перпендикулярных плоскостей резания ° Такую же корневую системы целесообразно перерезать цепными режущими элементами путем поворота их вокруг оси двигателя 27 с малым радиусом поворота для валки деревьев с малым диаметром или поворотом режущих элементов вокруг оси двигателя 28 с большим радиусом поворота для валки деревьев с большим диаметром.

Валку деревьев с центральным корнем целесообразно осуществлять цепным режущим элементом или дисковой фрезой, при этом включением днигателя

15 (фиг.2) режущий элемент вначале устанавливают с наклоном к оси дерева, затем включением днигателя 27 или 28, в зависимости от диаметра дерева, поворачивают режущий элемент длинной режущей гранью параллельно поверхности грунта и, включив двигатель 16 привода режущей цепи, заглубляют режущий элемент поворотом в грунте (фиг.11). При этом корневая система дерева перерезает679181 освобожденное от корневой системы дерево захватами 2 и стрелой 9(фиг. l ) извлекают из грунта, затем раздвигают суппорты и укладывают дерево в коник или пачку . После уборки дерева в грунте остается .конусная выемка, расширяющаяся кв ерху.

По сравнению с известнычи устройствами аналогичного назначения предлагаемое изобретение имеет следующие отличия, дающие положительный эффект.

l. установленные активные режущие элементы обладают большей производительностью и требуют меньших усилий резания, а наличие Y-образных суппортов позволяет валить деревья разных диаметров, обрезая при этом корневую систему одновременно с четырех сторон, отчего время резания значительно сокращается.

2. Наличие унифицированной каретки позволяет сравнительно быстро производить замену режущих элементов различных типов в зависимости от Физических свойств деревьев и грунта, а также в случае выхода их из строя. Это облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание предлагаемого устройства.

3. Наличие привода наклона режущего элемента к поверхности грунта позвоЛяет формировать в грунте выемку, расширяющуюся кверху, что облегчает извлекать дерево из грунта после перерезания корней.

4. Отсутствие пней на лесосеке значительно облегчает работу трелевочных тракторов, погрузчиков, лесовозных поездов и других специальных машин.

5. Остающиеся после валки деревьев готовые выемки облегчают лесовосстановительные работы и освобождают от затрат труда на корчевание пней.

Таким образом, изобретение позволяет значительно сократить затраты времени на выполнение основных операций по валке деревьев и тем самым повысить производительность труда, а также увеличить выход товарной древесины на 8-15% благодаря использованию ствольной части, которая теряется в виде пней, на длину которой увеличивается длина хлыста. формула изобретения

1 ° Устройство для валки деревьев, включающее раму с захватами, режущие элементы и привод, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ловы15 шения производительности, устройство снабжено суппортами Y-образной формы и каретками для режущих элементов, причем один луч каждого суппорта установлен на раме подвижно, а два

20 других выполнены в виде направляю- . щих, в каждую из которых при помощи держателя установлена каретка с режущим элементом.

2. Устройство по п.l, о т л и

25 чающеес я тем, чтокаретка выполнена разъемной из двух частей, одна из которых снабжена пазом, а другая — выступом, копирующим форму паза, причем одна из частей щ соединена с держателем, а другая с режущим элементом. !

3. Устройство по п.п.1,2, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что каждый держатель снабжен приводом его

35 поворота относительно продольной оси направляющей.

4. Устройство пп п.п.1,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что суппорты расположены в разнесенных по высоте параллельных плоскостях, а направляющие выполнены прямоугольными в поперечном сечении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство СССР

9404450, кл. А 01 G 23/08, 1972.

2. Патент Финляндии Р 49899, кл. А 01 G 23/08, 1975.

679181

1 !

l !

1

F (/

Закаэ 46 32/1

Тираж 755 Подписное

Филиал ППП Патент

У г. Ужгород, ул. Проектная, 4