Лесозаготовительные машины
Ремонту лесозаготовительных машин должна предшествовать техническая подготовка ремонтного производства — это комплекс мероприятий, включающий обоснование экономической целесообразности ремонта машин в пределах оптимального межремонтного ресурса, разработку технической документации на ремонт, разработку и совершенствование технологии восстановления, проектирования и изготовления технологической оснастки, создание технических нормативов, отладку производственного процесса в целях достижения установленных уровней качества и эффективности, то есть конструкторская, технологическая и материальная подготовка, а так же подготовка направления на ремонт машин.[ …]
Мониторные машины применяют, как правило, для наружной мойки автомобилей, тракторов и лесозаготовительных машин.[ …]
Однако в пределах типа вырубки агрегатные лесозаготовительные машины способствуют увеличению доли минерализованной поверхности почвы. В таких местах, например, лишайникового и лишайниково-брусничного типов вырубок, травянистая растительность в течение двух-трех лет почти отсутствует. На вырубках брусничного и бруснично-багульникового типов поселяется преимущественно вейник лесной (гростниковидный), не образуя, однако, сильного задернения (Обыдёнников, 1996). При минерализации на большей части лесосеки (70 % и более) на месте сосняка брусничного образуется лесновейниковый тип вырубки. Экологические условия для возобновления главной породы иа вырубках этого типа сравнительно благоприятные. Это связано с тем, что вейник тростниковидный (лесной) не создает сильного задернения. Суровый континентальный климат отрицательно сказывается на росте и развитии вейника. Возобновление хвойных пород на вырубках основных типов за исключением вейниково-паловых, проходит вполне успешно. С повышением влажности почвы увеличивается участие в возобновлении березы, доля которой в багульниково-брусничном типе достигает 50 %.[ …]
Оценка работы лесозаготовительных машин на лесосеках с подростом на биогеоценозном уровне осуществляется для каждого типа леса или групп типов, по сезонам лесозаготовок с учетом их длительности и в целом за год. Минимально допустимая сохранность подроста в соответствии с предложенными нами требованиями принимается в зависимости от встречаемости подроста под пологом леса до рубки (табл 1).[ …]
Многие детали лесозаготовительных машин работают и изнашиваются в абразивной среде, например детали ходовой части трактора. Исследованиями износа шариковых и роликовых подшипников ходовой части тракторов ТДТ-55, ТТ-4 установлено, что около 60% подшипников выбраковывается ио причинам абразивного износа, 37% по усталостному износу и 3% по другим причинам.[ …]
Среди агрегатов лесозаготовительных машин распространены зубчатые соединения (коробок передач, заднего моста и др.). Основными неисправностями и износами зубчатых соединений являются: естественный износ зубьев по толщине и длине, реже поломка зубьев шестерен, постепенное усталостное разрушение от контактных перенапряжений и появление на поверхности зубьев раковин (питтинга), заусениц и мелкой раковистой сыпи, выкрашивание (при включении передач).[ …]
Некоторые из этих машин в процессе работы полностью уничтожают подрост. Поэтому названные лесозаготовительные машины нельзя допускать в участки с успешным предварительным возобновлением.[ …]
При испытаниях гусеничной лесозаготовительной машины последняя устанавливается на «зеркально» расположенную гусеничную ленту.[ …]
Необходимо создание наземных лесозаготовительных машин, лесных комбайнов — малогабаритных, маневренных, которыми можно было бы быстро доставлять из леса любое намеченное к рубке дерево и при этом сохранять оставшиеся деревья и молодое поколение леса.[ …]
Далее аналогично ведутся расчеты лесозаготовительным машинам.[ …]
По первому принципу работают валочно-пакетирующая машина ЛП-19, некоторые зарубежные (в частности, американская валочно-пакетирующая машина П>гоИ-40ЬК, испытывавшаяся и в наших условиях). Валочно-пакетирующая машина ЛП-19 в типах леса с легкими дренированными почвами способна сохранить 50 — 60 % подроста, если она укладывает деревья, извлекая их из леса за собой на волок, но не более 10 % подроста, если она укладывает деревья на площадь вырубки (Обыдёнников, Рожин, 1977). По второму принципу работают валочно-трелевочные машины ВТМ-4, ЛП-17, ЛП-49 и валочная ВМ-4А, приводящие практически к уничтожению всего подроста. Действие тяжеловесных лесозаготовительных машин (особенно ВТМ-4, ВМ-4А) неблагоприятно сказывается на почве, вызывая нарушение ее физических, химических и биологических свойств, приводя к уплотнению и эрозии почвы.[ …]
Лесоводственно-экологические требования во время работы лесозаготовительных машин при сплошных рубках на лесосеках с подростом должны предъявляться, в основном, к такому показателю как встречаемость подроста. Остальные его признаки: густота, благонадежность, конкурентоспособность и другие следует отнести в разряд ограничений.[ …]
В практике лесоводственно-экологической экспертизы работы лесозаготовительных машин иногда могут возникнуть затруднения в установлении фрагментов вырубок и образованных на них парцелл с разным состоянием экологических условий, вызванных, например, отсутствием приборов для определения плотности почвы или непосредственной информации о возможном задернении её или другими причинами. В таких случаях для определения экологическою состояния фрагментов вырубок или парцелл в качестве придержек могут быть использованы экспериментальные или научные сведения из литературных и других источников, касающихся элементов лесосек и вырубок с благоприятными или неблагоприятными условиями для возобновления леса. Например, в ельнике черничном свежем и близком к нему ельнике кисличном зоны смешанных лесов Русской равнины после сплошной рубки почти всю поверхность вырубки следует отнести к неблагоприятной по экологическим условиям для возобновления главной породы из-за сильного задернения ситником и вейником как на поврежденной, так и на неповрежденной почве. В сосняке брусничном и близких по экологическим условиям к нему типах леса в условиях средней и южной тайги Сибири поврежденная поверхность почвы, (за исключением магистральных волоков, погрузочных площадок и лесовозных усов), в связи с незначительным задернением, сравнительно благоприятна для естественного возобновления сосны.[ …]
На лесосеках с подростом лесоводственно-экологическая оценка лесозаготовительных машин осуществляется как на уровне биогеоценоза, так и на региональном уровне. Методика такой оценки обстоятельно рассмотрена ранее [8].[ …]
Характер приведенных основных неисправностей несущих конструкций лесозаготовительных машин показывает, что ремонт рам представляет собой многооперационный сложный технологический процесс, состоящий из ряда таких операций, как правка, переклепка, сварка, постановка усилительных пластин, уголков, коробов и усилителей других форм.[ …]
В производственном корпусе РММ располагаются зоны ТО и ТР автомобилей и лесозаготовительных машин, участки по техническому обслуживанию и текущему ремонту топливной аппаратуры, гидрооборудования, аккумуляторов, моторного инструмента, по ремонту агрегатов, ремонту и испытанию двигателей, а также участки: слесарно-механический, кузнечный, сварочный, медницко-жестяницкий, слесарный (для выполнения работ связанных с заказами других объектов РОБ а подразделений предприятия) и инструментально-раздаточная кладовая.[ …]
Пункт централизованного технического обслуживания выполняет ТО и ТР автомобилей и лесозаготовительных машин агрегатным методом, а также ТО и ремонт бензиномоторного инструмента. Ремонт узлов и агрегатов машин, как правило, выполняется в РММ.[ …]
В технологическом процессе капитального ремонта тракторов, лесовозных автомобилей, лесозаготовительных машин разборочные работы занимают важное место. В общем объеме трудозатрат на выполнение капитального ремонта разборочные работы составляют примерно 10 — 13 % общей трудоемкости ремонта трактора или автомобиля и их агрегатов. Основная задача разборочных работ — получение деталей с меньшими повреждениями и минимальными затратами труда. Повторно при капитальном ремонте тракторов и автомобилей используют 60 — 70 % деталей.[ …]
Особый комплекс требований предъявляется к кабине и рабочему месту машинистов (например, лесозаготовительных машин). Это размеры кабины и кресла, обеспечивающие оптимальные рабочую позу и доступ на рабочее место; микроклимат, низкий уровень шума и вибраций, обзорность с рабочего места.[ …]
В разных лесных формациях и регионах страны показатели оценки лесо-водственной эффективности работы лесозаготовительных машин на лесосеках без подроста неодинаковы. Они очень низкие в ельниках южной тайги и северной части зоны смешанных лесов европейской части страны и довольно высокие в сосняках средней и южной тайги Сибири.[ …]
В ельниках южно-таежной подзоны и зоны смешанных лесов Русской равнины сплошные рубки с использованием агрегатной лесозаготовительной техники проводятся чаще всего в ельниках кисличном и черничном, свежем и влажном (Вологодская, Новгородская, Тверская, Московская обл.). Почвы в ельнике кисличном и черничном свежем дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные, в ельнике черничном влажном -торфянисто-перегнойно-подзолистые оглеенные. Неодинаковое воздействие лесозаготовительных машин (при сплошных рубках) на лесные биогеоценозы и их компоненты часто приводит к образованию разных типов вырубок. Так, на месте ельника черничного свежего (Новгородская обл.) при минерализации почвы машинами ЛП-19 и ТБ-1 на 35 — 40 % площади образовался разнотравно-ситниковый тип, 40 — 70 % — ситниково-вейни-ковый, более 70%- ситниковый (Обыдёнников, 1980). Ситниковый тип (Тверская обл.) формируется и после применения валочно-трелевочных машин (ВТМ-4, ЛП-17, ЛП-49) при значительном повреждении почвы (более 70 %). После разработки лесосек в зимнее время в результате небольшого повреждения почвы (до 20- 30 %) на месте ельника черничного свежего и близкого к нему ельника кисличного (в насаждениях без подроста) образуется лесновейниковый (тростниковидновейниковый) тип вырубки.[ …]
Для ускорения технического прогресса в области применения различных способов рубок имеет большое значение развитие лесозаготовительной техники в направлении сближения ее с запросами лесоводства путем создания малогабаритных, маневренных лесозаготовительных машин п механизмов, позволяющих проводить рубкп без резких нарушений лесной среды. Лесоводственная и техническая мысль заняты поисками конструкции машины, способной извлекать деревья из леса без повала их на землю.[ …]
В нашей стране проведены значительные исследования лесово-дственно-экологических последствий применения систем рубок и лесозаготовительных машин, результаты которых использованы при составлении инструкций, правил и наставлений (общероссиских и региональных) по их проведению. В последний период усилилось внимание ученых к проблеме, связанной с устойчивым развитием лесов и сохранением их биоразнообразия. Из опубликованных научных трудов представляет интерес «Атлас биологического разнообразия лесов Европейской России и сопредельных территорий» (1996), тезисы докладов конференции (во ВНИИЛМе) «Устойчивое управление лесами и сохранение биологического разнообразия в лесном фонде Российской Федерации» (1997).[ …]
Встречаемость подроста’ выбрана в качестве одного из важнейших критериев лесоводственно-экологических требований к работе лесозаготовительных машин при сплошных рубках. Встречаемость является надежным показателем оценки естественного возобновления леса (Мартынов, 1992; Тихонов, 1979), позволяющим прогнозировать состав и продуктивность будущих древостоев. Показатель встречаемости можно с успехом использовать и для прогнозирования последующего возобновления леса по характеру лесорастительных условий на свсжих вырубках и возможному формированию того или иного типа вырубки или его фрагментов (парцелл). Величина этого показателя зависит от лесорастительных условий, от биологии и экологии древесных пород.[ …]
Латвийским научно-исследовательским институтом лесохозяйственных проблем создан и испытан в производственных условиях образец лесозаготовительной машины «Дятел» для рубок ухода в молодняках.[ …]
Латвийским научно-исследовательским институтом лесохозяйственных проблем создан и испытан в производственных условиях опытный образец лесозаготовительной машины «дятел» для рубок ухода в молодняках (руководитель проекта В. Вожак). Машина смонтирована на базе трактора Т-40 и состоит из срезающего механизма, захвата, ломающейся стрелы, поворотной колонны и коника для формирования и зажима лачки деревьев (рис. 108).[ …]
Таким образом, лесоводственные требования к технологическим процессам при рубках принято устанавливать по непосредственному воздействию лесозаготовительной техники на почву и подрост в момент рубки или по изменению лесорастительных условий на свежих вырубках без учета формирующихся типов вырубок и возобновления леса в связи с ними. Кроме того, отсутствуют научно обоснованные допустимые придерж-ки сохранности подроста и размеров поврежденной поверхности почвы с разной плотностью её верхних слоев. Это приводит к затруднению в объективной оценке работы лесозаготовительной техники и её экологических последствий. Упомянутый методический подход к обоснованию критериев лесоводствепно-экологической оценки работы лесозаготовительной техники основан на использовании причинно-следственных связей между входными и выходными параметрами лесных экосистем и межуровневых связей растительных парцелл и биогеоценозов с привлечением показателя встречаемости подроста. Особое значение для установления критериев имеют входные показатели (сохранность подроста, степень минерализации почвы, плотность её верхних слоев), существенно влияющие на выход экосистемы — типы вырубок, начальный и последующие этапы типов леса. На участках со спелым лесом в зависимости от способа возобновления после рубки предъявляются разные требования к технологическим процессам. Основанием для отнесения участков леса до рубки к определенным способам возобновления (естественному, предварительному и последующему, искусственному) после рубки может служить величина встречаемости подроста до рубки или вероятность образования типов вырубок с благоприятными или неблагоприятными условиями для возобновления главных пород. Лесоводственно-экологические требования во время работы лесосечных машин в насаждениях с подростом предъявляются в основном к встречаемости подроста (остальные признаки его: густота, жизнеспособность и другие относятся в разряд ограничений), так как этот показатель является надёжным критерием оценки естественного возобновления леса, позволяющим прогнозировать состав и продуктивность древостоев. Допустимая сохранность подроста устанавливается по соотношению встречаемости сохраненного подроста под пологом леса до рубки и по встречаемости сохраненного подроста, в соответствии с которой возобновление леса оценивается удовлетворительно. Требования лесоводственного-эколо-гического характера к работе лесозаготовительных машин на лесосеках без подроста предъявляются разные. Они зависят от метода возобновления после рубки, т.е. с учетом вероятности образования того или иного типа вырубки и прогноза встречаемости подроста.[ …]
Более широкое распространение получил первый путь. На протяжении последних трех десятилетий предложено много различных технологических схем лесозаготовительного процесса. До идеала еще далеко, по имеется и определенный прогресс — ряд схем обеспечивает сохранение подроста до 60 — 70 %. Однако цель эта становится все менее достижимой из-за введения мощных лесозаготовительных машин, усиливающих воздействие на лес и лесную среду. Прежде всего воздействие таких машин, как ВТМ-4, ВМ-4А, ЛП-49 и др., сказывается на почве. Наблюдаются ее уплотнение, сильное обнажение и перемещение, эрозия и обеднение, уничтожается и повреждается подрост, наносятся поранения корням и стволам деревьев. Это может приводить при сплошных рубках к образованию типов вырубок, неблагоприятных для возобновления леса.[ …]
Однако какой бы стойкостью ни обладали лесные кустарничковые и травянистые растения, они не в состоянии сохранить свой жизненный потенциал после воздействия тяжелых лесозаготовительных машин, уничтожающих все живое на своем пути. Тем более страдают от этого такие нежные организмы, как женьшень, грибы и др. В целях рационального комплексного использования лесных ресурсов в ряде мест сосредоточения ценного недревесного сырья допустима лишь щадящая технология лесозаготовок, а в определенных условиях правомерен и запрет на их проведение. Необходимо упорядочение сборов ягод, грибов, лекарственных растений с непременным требованием сохранения способности их восстановления. В наших лесах имеются огромные запасы грибов и ягод, которые при хорошо организованных заготовках их с соблюдением должных мер могут полностью обеспечивать потребности в этих ценных продуктах.[ …]
Технические условия (ТУ) на контроль деталей разработал ГНЦ ЛПК в соответствии с требованиями ГОСТ 2602-95 (ЕСКД) «Ремонтные документы», на основании опытно-статистических данных износа лесозаготовительных машин и расчетом предельно допустимых величин по существующим методикам. ТУ выполняют в виде отдельных карт, содержащих необходимую информацию для дефектовщика (перечень возможных дефектов и способов их устранения, контрольный инструмент и приспособления, номинальные и допустимые показатели контролируемого параметра).[ …]
Анализ подходов к лесоводственной оценке лесосечных работ при сплошных рубках и к разработке лесоводственных требований позволяет сделать следующие обобщения. Лесоводственные аспекты работы лесозаготовительной техники оценивались, а лесоводственные требования устанавливались по их непосредственному её воздействию на почву и подрост в момент рубки или по изменению лесорастительных условий на свежих вырубках. До сих пор почти не учитывались последствия сплошных рубок, в том числе и применяемой лесозаготовительной техники. Иначе говоря, оценка осуществлялась без учета типа вырубки (типа лесорастительных условий) и лесовозобновления в связи с ним. Некоторые требования построены не на природной, а на конъюнктурной основе. Это препятствует объективной оценке лесоводственной эффективности работы лесозаготовительных машин по конечному результату на этапе возобновления леса с учетом дальнейших этапов формирования типов леса, получению сравнительных количественных критериев, приведению в систему лесоводствен-но-экологических оценок технологии, лесозаготовительной техники и сплошной рубки в зависимости от разнообразных факторов (географических, типа леса, свойства почвы, сохранности подроста, характера формирования типа вырубки и т.д.).[ …]
Размеры лесорубочных участков, их размещение, конфигурация, степень использования леса обусловлены прежде всего требованиями и возможностями лесоэксплуатации, транспортными путями, характером лесозаготовительных машин и механизмов. Концентрированные рубки создают режим наибольшего благоприятствования лесозаготовительной промышленности. Этим режимом нужно разумно пользоваться, учитывать перспективы лесопользования и обеспечения сырьем предприятий. Иными словами, необходимо соблюдение принципа непрерывности и неисто-щительности лесопользования.[ …]
Агрегатный ремонт — обезличенный метод ремонта, при котором неисправные сборочные единицы (агрегаты) заменяются новыми или заранее отремонтированными. Замена сборочных единиц может выполняться после отказа машины (оборудования) или по техническому состоянию. Перечень заменяемых агрегатов, порядок проведения замен и указания по организации агрегатного ремонта установлены в Положении об агрегатном ремонте лесозаготовительных машин и оборудования.[ …]
Некоторые специалисты в области, лесозаготовок в настоящее время изучают возможности механизированного извлечения деревьев из леса со всей их биомассой — стволами, кронами, корнями, для чего разрабатывают соответствующие конструкции лесозаготовительных машин.[ …]
В соответствии с ныне действующими рекомендациями [14] положения и нормативы лесоводственных требований дифференцируются по способам возобновления после рубки. В связи с неодинаковыми лесоводственно-эколо-гическими требованиями, предъявляемыми к работе лесозаготовительных машин, к участкам леса, отнесенным к разным способам возобновления (после рубки), оценка их лесоводственной эффективности осуществляется также раздельно.[ …]
Начиная с 60-х годов сохранение подроста стало довольно широко внедряться в практику лесного хозяйства и лесоэксплуатации в нашей стране. Появился ряд технологий лесосечных работ, обеспечивавших сохранение до 60-70 % подроста от повреждений при применяемых в те годы лесозаготовительных машинах.[ …]
Оставление контурных кулис, как и других источников обсеменения, нельзя считать универсальным методом обсеменения: не всегда можно добиться равномерного обсеменения лесосеки, трудно создать одинаково благоприятные условия среды во всех ее частях и др. В соответствующих природных и производственных условиях, особенно при тракторной трелевке, могут быть широко применены внутрилесосечные обсеменители, с помощью которых легче достигнуть равномерного обсеменения лесосеки. Значение внутрилесосечных обсеменителей может возрасти в связи с перспективой создания малогабаритных маневренных лесозаготовительных машин; этот вопрос нельзя игнорировать и при изготовлении и улучшении современных пакетирующих машин.[ …]
ru-ecology.info
лесозаготовительная машина — патент РФ 2415564
Лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющими гусеничные движители и раму шасси. В передней части шасси на его раме установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной части шасси выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой. Ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси. В задней части шасси за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси. Грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки, упорно-торцовочный щит. Грузовая платформа установлена на раме шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами и основанием платформы поворотного средства, вертикальная ось поворота которого расположена между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески. Упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы. При реализации изобретения осуществляется весь цикл лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек, и обеспечивается широкий спектр технологических операций по срезанию и обработке деревьев с улучшением при этом эксплуатационной надежности машины и ее эргономических показателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунки к патенту РФ 2415564
Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности, в частности к лесозаготовительным машинам типа форвестер (харфорвардер), реализующего технологический процесс сортиментной заготовки древесины на лесосеке и ее транспортирование (вывозку).
Известна лесозаготовительная машина, предназначенная для сортиментной заготовки и транспортирования (вывозки) древесины с лесосеки (см. патент RU № 2120737). Лесозаготовительная машина содержит самоходное колесное шасси с шарнирно-сочлененными полурамами, на передней из которых установлены кабина оператора, манипулятор с рабочей головкой, например валочно-сучкорезно-раскряжевочной, а на задней полураме — накопитель для сортиментов.
При проведении лесозаготовительных работ машина подъезжает к кромке леса и начинает прорубку технологического коридора (волока), при этом каждое спиленное дерево с помощью головки и манипулятора переносится за накопитель сортиментов, переводится в горизонтальное положение, и ориентируется комлем к накопителю. При работе головки происходит обрезка сучьев и раскряжевка стволов деревьев на сортименты, которые укладываются в накопитель. При заполнении накопителя машина переезжает на погрузочную площадку (верхний склад), где и производится разгрузка заготовленной древесины.
Для обеспечения устойчивости машины при работе на передней полураме самоходного шасси установлено поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование. Известная лесозаготовительная машина может вести весь цикл работ на рубках ухода за лесом: валку деревьев, обрезку сучьев, раскряжевку на сортименты, погрузку и разгрузку последних.
Однако использование для размещения технологического оборудования самоходного колесного шасси ограничивает технологические возможности машины при производстве лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек.
В этом случае предпочтительнее использование гусеничного самоходного шасси, как это предусмотрено в техническом решении по патенту RU № 2068634.
В соответствии с данным техническим решением лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит.
В соответствии с данным техническим решением кабина оператора асимметрична относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии гусеничного шасси.
Использование передней и задней рычажно-балансирной подвесок, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, традиционно для лесозаготовительных машин и предназначено для равномерного распределения нормальных давлений гусениц на поверхность пути в сложных природных условиях лесосек.
Известная лесозаготовительная машина предназначена для работы на слабонесущих грунтах лесосек и обеспечивает цикл лесозаготовительных работ по валке деревьев, обрезке сучьев, раскряжевке на сортименты, погрузке их и вывозке с разрабатываемой лесосеки.
Однако при осуществлении технологического процесса по обрезке сучьев со ствола дерева, раскряжевки и погрузки сортиментов в грузовую платформу, его операции осуществляется при силовой ориентации ствола дерева к грузовой платформе и производстве указанных технологических работ над кабиной оператора, что:
ограничивает технологические возможности машины, т.к. при спиливании деревьев в стороне от продольно-вертикальной плоскости симметрии рамы самоходного шасси, ориентация дерева для его обработки требует переноса дерева, перевода его из вертикального положения в горизонтальное с повалом на стенку леса, что затрудняет технологический процесс его обработки;
ухудшает условия работы оператора из-за ограниченной видимости фронта выполняемых работ;
снижает надежность работы машины вследствие повышенных силовых нагрузок на манипулятор и раму шасси.
Задача изобретения состояла в усовершенствовании лесозаготовительной машины, обеспечивающей процесс валки деревьев, обрезки сучьев, раскряжевки на сортименты, погрузки, вывозки сортиментов с разрабатываемой лесосеки и их разгрузки с достижением технического результата по повышению надежности машины и расширению технологических возможностей машины за счет срезания, обработки деревьев и их погрузки на всем диапазоне поворота манипулятора и производстве этих работ в зоне видимости оператора.
Для решения поставленной технической задачи предложена лесозаготовительная машина, содержащая гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами рамы шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит, в которой, согласно изобретению грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами рамы и основанием платформы поворотного средства с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески, при этом упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы.
Согласно изобретению средство поворота выполнено в виде опорно-поворотного устройства.
Согласно изобретению рабочая головка манипулятора выполнена в виде валочно-сучкорезно-раскряжевочной головки.
Согласно изобретению боковые стойки грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны, выполнены поворотными в вертикальной плоскости посредством гидропривода.
При реализации изобретения, благодаря описанным выше конструктивным особенностям лесозаготовительных машин в части монтажа и расположения грузовой платформы для сортиментов относительно конструктивных узлов гусеничного самоходного шасси, обеспечивается возможность работы машины по валке деревьев, обрезке сучьев, раскряжевке на сортименты и загрузке последних в грузовую платформу непосредственно в зоне видимости оператора. Объясняется это тем, что грузовую платформу лесозаготовительной машины (по двум вариантам ее исполнения) ориентируют в зону осуществления указанных технологических операций. В результате указанных обстоятельств снижаются также силовые нагрузки на технологическое оборудование машины.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков для решения заявленного технического результата, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения: «новизна», «изобретательский уровень».
При реализации заявляемого изобретения используют традиционно известное технологическое оборудование, что свидетельствует о соответствии его критерию «промышленная применимость».
Изобретение подтверждается нижеприведенным его описанием и поясняющими чертежами, где
на фиг.1 показан общий вид лесозаготовительной машины, вид сбоку;
на фиг.2 — то же, вид в плане при технологическом режиме обрезки сучьев, раскряжевки на сортименты и их укладки в грузовую платформу;
на фиг.3 — то же, что на фиг.1, при технологическом режиме разгрузки грузовой платформы.
Лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси, ходовая система которого традиционно имеет переднюю 1 и заднюю 2 рычажно-балансирные подвески, соединяющих гусеничные движители и раму шасси. На лонжеронах 3 рамы гусеничного шасси в передней его части установлена кабина оператора 4, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование 5, соединенная с лонжеронами 3 выносная опора 6, на которой установлен гидроманипулятор 7, ось поворота которого расположена в продольно-вертикальной плоскости I-I, совпадающей с аналогичной плоскостью симметрии гусеничного шасси. Гидроманипулятор 7 оснащен поворотной рабочей головкой 8, навешиваемой на рукоять стрелы манипулятора. В качестве рабочей головки 8, предпочтительно, использовать харвестерную головку (валочно-сучкорезно-раскряжевочную). Возможны и другие варианты конструктивного исполнения рабочих головок, например вышеуказанной головки, которая дополнительно снабжена захватными рычагами для выполнения перегрузочных работ на верхних складах. За кабиной оператора 4 в задней части гусеничного шасси на лонжеронах 3 установлена грузовая платформа 9 для сортиментов, продольная ось симметрии которой расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии I-I шасси. Грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки 10 и 11, упорно-торцовочный щит 12. Грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами 3 рамы и основанием платформы поворотного средства 13 с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней 2 рычажно-балансирной подвески. Упорно-торцовочный щит 12 жестко соединен с основанием грузовой платформы и расположен в передней части последней, при этом грузовая платформа смещена относительно задней поверхности кабины оператора на технологическое расстояние для беспрепятственного ее поворота в горизонтальной плоскости. Расположение упорно-торцовочного щита в передней части платформы обеспечивает защиту кабины оператора, выравнивание торцов загружаемых сортиментов для улучшения условий транспортирования и разгрузки пачки сортиментов. Упорно-торцовочный щит для снижения металлоемкости должен быть выполнен предпочтительно решетчатым.
Средство поворота грузовой платформы в горизонтальной плоскости может традиционно соответствовать опорно-поворотным устройствам платформ строительно-дорожной техники.
Вертикальные боковые стойки 10 или 11 грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны выполнены поворотными в вертикальной плоскости, что улучшает условия выгрузки сортиментов. Для поворота стоек используют гидропривод.
Лесозаготовительная машина работает традиционным образом путем вырубки деревьев для образования технологического коридора, равного двойному вылету стрелы манипулятора. Когда машина подходит к срезаемому дереву, опускают на землю бульдозерное оборудование 5, что улучшает продольно-поперечную устойчивость машины. Валочно-сучкорезно-раскряжевочная головка гидроманипулятором наводится на дерево, производится срезание его, валка (перевод из вертикального положения в горизонтальное), перенос, ориентирование и подача ствола дерева для обрезки сучьев и раскряжевки. В зависимости от зоны срезания дерева осуществляют и поворот грузовой платформы 9 в горизонтальной плоскости с одновременной ориентацией продольного положения обрабатываемого ствола дерева и платформы, обеспечивая тем самым технологический режим работы машины в зоне видимости оператора. При повороте грузовой платформы лесозаготовительной машины положение упорно-торцовочного щита 12 противоположно зоне обработки дерева (фиг.2).
После загрузки сортиментами грузовой платформы осуществляют поворот последней в исходное положение путем совмещения ее продольной оси с соответствующей осью шасси. Далее загруженная машина транспортирует заготовленные сортименты к месту выгрузки на верхний склад на коротком до 350 м плече трелевки или транспортирует их по пасеке только до магистрального волока, по которому до верхнего склада осуществляется последующая трелевка на длинном плече до 1000 м (без дополнительного строительства лесовозных усов) скоростным форвардером.
Для разгрузки (фиг.3) грузовую платформу 9 поворачивают в поперечное относительно ее продольной оси положение, задним ходом передвигают машину к штабелю ранее заготовленных сортиментов, опираясь на грунт или подкладку бульдозерным оборудованием 5 создают уклон шасси и грузовой платформы, гидроприводом поворачивают обращенные к штабелю стойки 11, образуя покаты, и производят разгрузку платформы, при необходимости используя дополнительно гидроманипулятор 7. Для окучивания штабеля сортиментов используется бульдозерное оборудование.
Следует отметить, что в начале работы лесозаготовительной машины (фиг.1) при выдвижении манипулятора и незагруженной грузовой платформе, центр давления D машины смещен и находится в районе передней рычажно-балансирной подвески 1 шасси, что ограничивает продольную устойчивость машины и вылет манипулятора. По мере загрузки платформы сортиментами центр давления D смещается к задней рычажно-балансирной подвеске 2 шасси, что повышает продольную устойчивость машины и позволяет осуществлять технологический процесс при максимальном вылете гидроманипулятора. Кроме этого, при описанном расположении оси поворота средства 13 относительно конструктивных элементов задней рычажно-балансирной подвески 2 шасси, обеспечивается равномерное распределение весовых и силовых нагрузок на ходовую систему шасси при оптимальном расположении центра давления D машины с учетом выполнения технологических операций, который в идеале должен находиться на середине опорной поверхности гусеничных движителей или смещен к задней подвеске, что снижает лобовое сопротивление передвижению машины вперед.
Таким образом, при реализации заявляемого изобретения обеспечивается создание лесозаготовительной машины, осуществляющей весь цикл лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек, и реализующей широкий спектр технологических операций по срезанию и обработки деревьев с улучшением при этом эксплуатационной надежности машины и ее эргономических показателей.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Лесозаготовительная машина, содержащая гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющими гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси на его раме установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит, отличающаяся тем, что грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между его лонжеронами и основанием платформы поворотного средства с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески, при этом упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы.
2. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что средство поворота выполнено в виде опорно-поворотного устройства.
3. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочая головка манипулятора выполнена в виде валочно-сучкорезно-раскряжевочной головки.
4. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что боковые стойки грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны выполнены поворотными в вертикальной плоскости.
www.freepatent.ru
Лесозаготовительная машина
Лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющими гусеничные движители и раму шасси. В передней части шасси на его раме установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной части шасси выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой. Ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси. В задней части шасси за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси. Грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки, упорно-торцовочный щит. Грузовая платформа установлена на раме шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами и основанием платформы поворотного средства, вертикальная ось поворота которого расположена между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески. Упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы. При реализации изобретения осуществляется весь цикл лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек, и обеспечивается широкий спектр технологических операций по срезанию и обработке деревьев с улучшением при этом эксплуатационной надежности машины и ее эргономических показателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к лесозаготовительной промышленности, в частности к лесозаготовительным машинам типа форвестер (харфорвардер), реализующего технологический процесс сортиментной заготовки древесины на лесосеке и ее транспортирование (вывозку).
Известна лесозаготовительная машина, предназначенная для сортиментной заготовки и транспортирования (вывозки) древесины с лесосеки (см. патент RU №2120737). Лесозаготовительная машина содержит самоходное колесное шасси с шарнирно-сочлененными полурамами, на передней из которых установлены кабина оператора, манипулятор с рабочей головкой, например валочно-сучкорезно-раскряжевочной, а на задней полураме — накопитель для сортиментов.
При проведении лесозаготовительных работ машина подъезжает к кромке леса и начинает прорубку технологического коридора (волока), при этом каждое спиленное дерево с помощью головки и манипулятора переносится за накопитель сортиментов, переводится в горизонтальное положение, и ориентируется комлем к накопителю. При работе головки происходит обрезка сучьев и раскряжевка стволов деревьев на сортименты, которые укладываются в накопитель. При заполнении накопителя машина переезжает на погрузочную площадку (верхний склад), где и производится разгрузка заготовленной древесины.
Для обеспечения устойчивости машины при работе на передней полураме самоходного шасси установлено поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование. Известная лесозаготовительная машина может вести весь цикл работ на рубках ухода за лесом: валку деревьев, обрезку сучьев, раскряжевку на сортименты, погрузку и разгрузку последних.
Однако использование для размещения технологического оборудования самоходного колесного шасси ограничивает технологические возможности машины при производстве лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек.
В этом случае предпочтительнее использование гусеничного самоходного шасси, как это предусмотрено в техническом решении по патенту RU №2068634.
В соответствии с данным техническим решением лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит.
В соответствии с данным техническим решением кабина оператора асимметрична относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии гусеничного шасси.
Использование передней и задней рычажно-балансирной подвесок, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, традиционно для лесозаготовительных машин и предназначено для равномерного распределения нормальных давлений гусениц на поверхность пути в сложных природных условиях лесосек.
Известная лесозаготовительная машина предназначена для работы на слабонесущих грунтах лесосек и обеспечивает цикл лесозаготовительных работ по валке деревьев, обрезке сучьев, раскряжевке на сортименты, погрузке их и вывозке с разрабатываемой лесосеки.
Однако при осуществлении технологического процесса по обрезке сучьев со ствола дерева, раскряжевки и погрузки сортиментов в грузовую платформу, его операции осуществляется при силовой ориентации ствола дерева к грузовой платформе и производстве указанных технологических работ над кабиной оператора, что:
ограничивает технологические возможности машины, т.к. при спиливании деревьев в стороне от продольно-вертикальной плоскости симметрии рамы самоходного шасси, ориентация дерева для его обработки требует переноса дерева, перевода его из вертикального положения в горизонтальное с повалом на стенку леса, что затрудняет технологический процесс его обработки;
ухудшает условия работы оператора из-за ограниченной видимости фронта выполняемых работ;
снижает надежность работы машины вследствие повышенных силовых нагрузок на манипулятор и раму шасси.
Задача изобретения состояла в усовершенствовании лесозаготовительной машины, обеспечивающей процесс валки деревьев, обрезки сучьев, раскряжевки на сортименты, погрузки, вывозки сортиментов с разрабатываемой лесосеки и их разгрузки с достижением технического результата по повышению надежности машины и расширению технологических возможностей машины за счет срезания, обработки деревьев и их погрузки на всем диапазоне поворота манипулятора и производстве этих работ в зоне видимости оператора.
Для решения поставленной технической задачи предложена лесозаготовительная машина, содержащая гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющих гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами рамы шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит, в которой, согласно изобретению грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами рамы и основанием платформы поворотного средства с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески, при этом упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы.
Согласно изобретению средство поворота выполнено в виде опорно-поворотного устройства.
Согласно изобретению рабочая головка манипулятора выполнена в виде валочно-сучкорезно-раскряжевочной головки.
Согласно изобретению боковые стойки грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны, выполнены поворотными в вертикальной плоскости посредством гидропривода.
При реализации изобретения, благодаря описанным выше конструктивным особенностям лесозаготовительных машин в части монтажа и расположения грузовой платформы для сортиментов относительно конструктивных узлов гусеничного самоходного шасси, обеспечивается возможность работы машины по валке деревьев, обрезке сучьев, раскряжевке на сортименты и загрузке последних в грузовую платформу непосредственно в зоне видимости оператора. Объясняется это тем, что грузовую платформу лесозаготовительной машины (по двум вариантам ее исполнения) ориентируют в зону осуществления указанных технологических операций. В результате указанных обстоятельств снижаются также силовые нагрузки на технологическое оборудование машины.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков для решения заявленного технического результата, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения: «новизна», «изобретательский уровень».
При реализации заявляемого изобретения используют традиционно известное технологическое оборудование, что свидетельствует о соответствии его критерию «промышленная применимость».
Изобретение подтверждается нижеприведенным его описанием и поясняющими чертежами, где
на фиг.1 показан общий вид лесозаготовительной машины, вид сбоку;
на фиг.2 — то же, вид в плане при технологическом режиме обрезки сучьев, раскряжевки на сортименты и их укладки в грузовую платформу;
на фиг.3 — то же, что на фиг.1, при технологическом режиме разгрузки грузовой платформы.
Лесозаготовительная машина содержит гусеничное самоходное шасси, ходовая система которого традиционно имеет переднюю 1 и заднюю 2 рычажно-балансирные подвески, соединяющих гусеничные движители и раму шасси. На лонжеронах 3 рамы гусеничного шасси в передней его части установлена кабина оператора 4, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование 5, соединенная с лонжеронами 3 выносная опора 6, на которой установлен гидроманипулятор 7, ось поворота которого расположена в продольно-вертикальной плоскости I-I, совпадающей с аналогичной плоскостью симметрии гусеничного шасси. Гидроманипулятор 7 оснащен поворотной рабочей головкой 8, навешиваемой на рукоять стрелы манипулятора. В качестве рабочей головки 8, предпочтительно, использовать харвестерную головку (валочно-сучкорезно-раскряжевочную). Возможны и другие варианты конструктивного исполнения рабочих головок, например вышеуказанной головки, которая дополнительно снабжена захватными рычагами для выполнения перегрузочных работ на верхних складах. За кабиной оператора 4 в задней части гусеничного шасси на лонжеронах 3 установлена грузовая платформа 9 для сортиментов, продольная ось симметрии которой расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии I-I шасси. Грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки 10 и 11, упорно-торцовочный щит 12. Грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между лонжеронами 3 рамы и основанием платформы поворотного средства 13 с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней 2 рычажно-балансирной подвески. Упорно-торцовочный щит 12 жестко соединен с основанием грузовой платформы и расположен в передней части последней, при этом грузовая платформа смещена относительно задней поверхности кабины оператора на технологическое расстояние для беспрепятственного ее поворота в горизонтальной плоскости. Расположение упорно-торцовочного щита в передней части платформы обеспечивает защиту кабины оператора, выравнивание торцов загружаемых сортиментов для улучшения условий транспортирования и разгрузки пачки сортиментов. Упорно-торцовочный щит для снижения металлоемкости должен быть выполнен предпочтительно решетчатым.
Средство поворота грузовой платформы в горизонтальной плоскости может традиционно соответствовать опорно-поворотным устройствам платформ строительно-дорожной техники.
Вертикальные боковые стойки 10 или 11 грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны выполнены поворотными в вертикальной плоскости, что улучшает условия выгрузки сортиментов. Для поворота стоек используют гидропривод.
Лесозаготовительная машина работает традиционным образом путем вырубки деревьев для образования технологического коридора, равного двойному вылету стрелы манипулятора. Когда машина подходит к срезаемому дереву, опускают на землю бульдозерное оборудование 5, что улучшает продольно-поперечную устойчивость машины. Валочно-сучкорезно-раскряжевочная головка гидроманипулятором наводится на дерево, производится срезание его, валка (перевод из вертикального положения в горизонтальное), перенос, ориентирование и подача ствола дерева для обрезки сучьев и раскряжевки. В зависимости от зоны срезания дерева осуществляют и поворот грузовой платформы 9 в горизонтальной плоскости с одновременной ориентацией продольного положения обрабатываемого ствола дерева и платформы, обеспечивая тем самым технологический режим работы машины в зоне видимости оператора. При повороте грузовой платформы лесозаготовительной машины положение упорно-торцовочного щита 12 противоположно зоне обработки дерева (фиг.2).
После загрузки сортиментами грузовой платформы осуществляют поворот последней в исходное положение путем совмещения ее продольной оси с соответствующей осью шасси. Далее загруженная машина транспортирует заготовленные сортименты к месту выгрузки на верхний склад на коротком до 350 м плече трелевки или транспортирует их по пасеке только до магистрального волока, по которому до верхнего склада осуществляется последующая трелевка на длинном плече до 1000 м (без дополнительного строительства лесовозных усов) скоростным форвардером.
Для разгрузки (фиг.3) грузовую платформу 9 поворачивают в поперечное относительно ее продольной оси положение, задним ходом передвигают машину к штабелю ранее заготовленных сортиментов, опираясь на грунт или подкладку бульдозерным оборудованием 5 создают уклон шасси и грузовой платформы, гидроприводом поворачивают обращенные к штабелю стойки 11, образуя покаты, и производят разгрузку платформы, при необходимости используя дополнительно гидроманипулятор 7. Для окучивания штабеля сортиментов используется бульдозерное оборудование.
Следует отметить, что в начале работы лесозаготовительной машины (фиг.1) при выдвижении манипулятора и незагруженной грузовой платформе, центр давления D машины смещен и находится в районе передней рычажно-балансирной подвески 1 шасси, что ограничивает продольную устойчивость машины и вылет манипулятора. По мере загрузки платформы сортиментами центр давления D смещается к задней рычажно-балансирной подвеске 2 шасси, что повышает продольную устойчивость машины и позволяет осуществлять технологический процесс при максимальном вылете гидроманипулятора. Кроме этого, при описанном расположении оси поворота средства 13 относительно конструктивных элементов задней рычажно-балансирной подвески 2 шасси, обеспечивается равномерное распределение весовых и силовых нагрузок на ходовую систему шасси при оптимальном расположении центра давления D машины с учетом выполнения технологических операций, который в идеале должен находиться на середине опорной поверхности гусеничных движителей или смещен к задней подвеске, что снижает лобовое сопротивление передвижению машины вперед.
Таким образом, при реализации заявляемого изобретения обеспечивается создание лесозаготовительной машины, осуществляющей весь цикл лесозаготовительных работ на слабонесущих грунтах лесосек, и реализующей широкий спектр технологических операций по срезанию и обработки деревьев с улучшением при этом эксплуатационной надежности машины и ее эргономических показателей.
1. Лесозаготовительная машина, содержащая гусеничное самоходное шасси с передней и задней рычажно-балансирными подвесками, соединяющими гусеничные движители и раму шасси, в передней части шасси на его раме установлена кабина оператора, поворотное в вертикальной плоскости бульдозерное оборудование, соединенная с лонжеронами шасси в названной его части выносная опора, на которой размещен гидроманипулятор с поворотной рабочей головкой, ось поворота колонны манипулятора расположена в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии шасси, в задней части которого за кабиной оператора установлена грузовая платформа для сортиментов, продольно-вертикальная плоскость симметрии которой проходит через продольную ось шасси, грузовая платформа имеет основание, вертикальные боковые стойки и упорно-торцовочный щит, отличающаяся тем, что грузовая платформа установлена на шасси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством размещенного между его лонжеронами и основанием платформы поворотного средства с вертикальной осью поворота, расположенной между осью поворота рычагов и осями балансиров задней рычажно-балансирной подвески, при этом упорно-торцовочный щит размещен в передней части грузовой платформы.
2. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что средство поворота выполнено в виде опорно-поворотного устройства.
3. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что рабочая головка манипулятора выполнена в виде валочно-сучкорезно-раскряжевочной головки.
4. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что боковые стойки грузовой платформы, по крайней мере, с одной ее стороны выполнены поворотными в вертикальной плоскости.
findpatent.ru
Лесозаготовительная машина
Изобретение относится к лесозаготовительной технике и может быть использовано в лесной промышленности, в частности в лесхозах по уходу за лесом. Рама гидронавески машины снабжена протаскивающим стволы рычажным механизмом, включающим оси, рычаги, несущие на концах обоймы, в которые вмонтированы протаскивающие ролики, с приводом вращения в виде гидромоторов. Вторые концы рычагов снабжены гидроцилиндром для осуществления посредством тяги поворота рычагов относительно осей. Это позволяет исключить ручной труд при обрезке сучьев и раскряжевке стволов деревьев. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к лесозаготовительной технике и может быть использовано в лесной промышленности, в частности в лесхозах по уходу за лесом.
Известна машина, включающая самоходное шасси колесного или гусеничного трактора, на котором установлена кабина оператора и сзади ее прицепное устройство, оснащенное тросом значительной длины на конце с чокерным устройством для захвата поваленных деревьев и трелевки к местам складирования их для обрезки сучьев и раскряжевки хлыстов (см. Руководство по эксплуатации и уходу «Трактора Беларусь», издание второе дополненное, издательство «Урожай», г. Минск, 1970 г.). Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является машина, у которой на продольной раме закреплен захватный орган шарнирно (см. авт. св. СССР 409684, МКИ А 01 G 28/08). Отсутствие жесткой связи является основным недостатком данной конструкции, так как трелевочный захват (захватный орган) при движении машины находится в состоянии раскачивания, установка ножей и обрезка сучьев не возможна, а также из-за отсутствия протаскивающих роликов. Задачей настоящего изобретения является исключение ручного труда при обрезке сучьев и раскряжевке стволов деревьев. Поставленная цель достигается тем, что в известной лесозаготовительной машине, включающей самоходное шасси колесного или гусеничного трактора, на раме которого установлена кабина оператора, а на продольной раме смонтирован захватный орган, рама гидронавески снабжена протаскивающим рычажным механизмом, включающим рычаги, несущие на концах обоймы, в которых вмонтированы ролики с приводом вращения в виде гидромоторов, при этом вторые концы рычагов снабжены гидроцилиндром, осуществляющим с помощью тяги поворот рычагов относительно осей. Технический результат при выполнении поставленной задачи заключается в повышении технико-экономического эффекта. Данная машина повышает производительность, расширяет объем получения древесного сырья в виде сортиментов или пиловочника при производстве рубок ухода за лесом и на рубках главного и промежуточного пользования, а также резко сокращает транспортно-переместительные операции при заготовке древесины. На фиг. 1 изображена лесозаготовительная машина, вид сбоку; на фиг.2 — вид машины спереди; на фиг. 3 — вид машины сзади; на фиг.4 — захват для трелевки хлыстов и деревьев с ножами для обрезки сучьев, вид по Б спереди; на фиг. 5 — вид по А сверху, задняя часть машины с размещенными на раме гидронавески с протаскивающим рычажным и раскряжевочным механизмами. Машина, включающая ходовое шасси 1 колесного или гусеничного трактора, снабжена на раме 2 гидронавески протаскивающим рычажным механизмом 3. Концы рычагов 4 несут обоймы 5, в которых вмонтированы протаскивающие ролики 6 с приводом вращения в виде высокомоментных гидромоторов 7, при этом вторые концы снабжены гидроцилиндром 8, осуществляющим с помощью тяги 9 поворот рычагов относительно осей 10. Протаскивающие ролики на концах рычагов с кассетами смещены относительно друг друга, при этом поверхности роликов при вращении могут перекрываться, что исключает выброс вершинок в отходы. Раскряжевочный механизм включает дисковую пилу 11 с приводом вращения от гидромотора 12, которые расположены на оси на конце выдвижной секции телескопической балки 13. Балка жестко установлена кронштейном 14 на раме гидронавески. Механизм 15 для обрезки сучьев состоит из неподвижного ножа 16 в верхней части, а с боков на зажимных рычагах закреплены ножи 18. Механизм для обрезки сучьев жестко установлен на балке 19 в передней части машины и имеет приводы поворота рычагов в виде гидроцилиндра 20 и тяги 21. Машина работает следующим образом. После повала валочной машиной деревьев при производстве основных или промежуточных рубок или после повала деревьев лесорубами при производстве выборочных, санитарных рубок или прореживания, упомянутая машина подъезжает к комлевой части поваленного дерева, разводит ножи 18, которые закреплены на рычагах 17. Ножи совместно с рычагами поднимаются вверх, а протаскивающие ролики 5 в боковые стороны, затем машина наезжает на дерево, которое располагается в средней части колеи на расстояние своей длины, останавливается, сжимает рычаги при помощи гидроцилиндра 20 и тяги 21, которые охватывают ножами комлевую часть дерева, дерево центрируется и приподнимается частично. Затем опускает раму 2 гидронавески в горизонтальное положение, при этом ролики гидроцилиндром 8 и тягой 9 с помощью рычагов 4 охватывают дерево в передней части машины, дерево центрируется и приподнимается над землей. Включаются гидромоторы 7, ролики 5, вращаясь, протаскивают и перемещают дерево к задней части машины, при этом расположенные в вершинной части дерева сучья находят на ножи 18 и обрезаются. После обрезки сучьев машина, перемещаясь назад, разводит ножи вверх, а протаскивающие ролики в боковые стороны, оставляет нужного размера сортимент или пиловочник и для отделения его от хлыста включается гидромотор 12 дисковой пилы 11 и с помощью выдвижной секции телескопической балки 13 опускает пилу вниз. После раскряжевки хлыста механизм 15 для обрезки сучьев и протаскивающий рычажный механизм 3 переводятся в транспортное положение и машина переезжает к комлевой части очередного дерева. Цикл продолжается. Также не исключено, когда с целью наибольшего сохранения подроста и нанесения наименьшего экологического ущерба, хлыст может быть захвачен механизмом 15 для обрезки сучьев и трелеваться на открытую площадку с целью его раскряжевки. Данная машина повышает производительность, расширяет объем древесного сырья в виде сортиментов или пиловочника при производстве рубок ухода, а также сокращает резко транспортно-переместительные операции. Известно, что рубки ухода за лесом являются важнейшим дополнительным источником сырья. Применение данной машины на рубках ухода позволит увеличить дополнительно получение древесины. Машина исключает ручной труд лесорубов при обрезке сучьев на деревьях. Обрезку сучьев производит в местах повала деревьев при рубках ухода, санитарных рубках и осветлении и только после этого трелюет хлыст на раздаточную площадку для раскряжевки. Так как хлыст сучьев не имеет, то при трелевке его значительно сокращаются потери среди подроста и тонкомерных деревьев, что значительно ускоряет воспроизводство лесных ресурсов и уменьшает ущерб, наносимый экологии леса.Формула изобретения
1. Лесозаготовительная машина, включающая имеющее раму гидронавески самоходное шасси колесного или гусеничного трактора и установленную на раме самоходного шасси кабину оператора, отличающаяся тем, что рама гидронавески снабжена протаскивающим стволы рычажным механизмом, включающим оси, рычаги, несущие на концах обоймы, в которые вмонтированы протаскивающие ролики, с приводом вращения в виде гидромоторов, при этом вторые концы рычагов снабжены гидроцилиндром для осуществления посредством тяги поворота рычагов относительно осей. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена механизмом для обрезки сучьев, жестко установленным на балке в передней части машины, а рычаги с ножами снабжены приводом от гидроцилиндра совместно с тягой. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена раскряжевочным механизмом, включающим дисковую пилу с приводом вращения от гидромотора, который расположен на оси на конце выдвижной секции телескопической балки, причем балка жестко установлена кронштейном на раме гидронавески. 4. Машина по п, 1, отличающаяся тем, что обоймы, в которые вмонтированы протаскивающие ролики, смещены в продольной плоскости машины относительно друг друга.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5findpatent.ru
Лесозаготовительная машина
Изобретение относится к манипуляторным лесозаготовительным машинам с харвестерной рабочей головкой, захватно-срезающее устройство которых имеет обрабатывающие механизмы. Кинематическая связь корпуса рабочей головки лесозаготовительной машины с рукоятью гидроманипулятора снабжена кронштейном. Кронштейн посредством оси поворота и гидроцилиндра поворота соединен с рукоятью, при этом неподвижная часть гидродвигателя соединена с кронштейном. Ось поворота кронштейна относительно рукоятки параллельна оси поворота рычага и расположена на рукояти перед осью вращения валы гидродвигателя или за ней, при этом в последнем случае рычаг имеет консольный участок, ориентируемый в направлении захватно-обрабатывающих механизмов, а в предыдущем случае часть кронштейна имеет аналогично ориентированный консольный участок, причем в обоих случаях отношение S/L > 1, где S — или расстояние между поверхностью консольного участка рычага, обращенного к захватно-обрабатывающим механизмам, и осью шарнирного соединения рычага с корпусом головки, или S — расстояние между поверхностью консольного участка, обращенного к захватно-обрабатывающим механизмам, и осью его шарнирного соединения с корпусом головки, а L — длина корпуса головки от оси шарнирного соединения последней с рычагом до концевого его участка, определяемого размещением элементов захватно-обрабатывающих механизмов. 3 з.п. ф-лы., 6 ил.
Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в манипуляторных лесозаготовительных машинах с харвестерной рабочей головкой, захватно-срезающее устройство которых имеет обрабатывающие механизмы (т.е. ЗСУ с обрабатывающими механизмами).
Известна лесозаготовительная машина, содержащая тягово-транспортное средство с технологическим оборудованием, имеющим, в частности, гидроманипулятор с ЗСУ и обрабатывающим механизмами на его рукояти [1]. Известная лесозаготовительная машина осуществляет валку дерева в стороне от зоны его спиливания, преимущественно, на след машины, а обработка его производится под углом к следу машины. Для осуществления этого технологического процесса в известной лесозаготовительной машине корпус рабочей головки с захватно-обрабатывающими, срезающими механизмами и подающим устройством между ними кинематически связывается с рукоятью гидроманипулятора посредством поворотного рычажного соединения между рукоятью и неподвижной частью гидродвигателя, вал вращения которого жестко соединяется с корпусом головки. Однако известное выполнение кинематической связи рукояти и корпуса рабочей головки имеет существенные недостатки: усложнен процесс наведения и ориентации корпуса рабочей головки относительно ствола стоящего и поваленного дерева, поскольку поворот головки ограничен поворотом рычажного соединения между рукоятью манипулятора и неподвижной частью гидродвигателя; жесткая заданность расстояния между продольной осью рабочей головки и осью поворота рычажного соединения относительно рукоятки гидроманипулятора и значительная удаленность продольной оси головки от оси поворота рычажного соединения уменьшают грузоподъемность манипулятора, что объясняется наличием значительного силового момента, возникающего от веса дерева (при его переносе), относительно упомянутой оси поворота. Это обстоятельство приводит к опрокидыванию дерева (преимущественно, крупного) под действием его веса тяжести и требует конструктивного упрочения элементов гидроманипулятора, что повышает его металлоемкость; указанное взаимное расположение вращающегося вала гидродвигателя и корпуса рабочей головки ухудшает и эксплуатационную надежность гидросистемы машины как при срезании дерева, так и при его обработке, т.к. подводящие шланги гидросистемы управления кинематической связи рукояти с головкой и механизмов последней находятся в технологических зонах действия ее механизмов и зон обработки дерева; указанные недостатки в части опрокидывающего момента ограничивают также и использование в известной лесозаготовительной машине гидроманипуляторов со значительной длиной рабочего вылета, что необходимо при условии обработки и раскряжевки деревьев в направлении следа машины. Объясняется это тем, что увеличение рабочей длины вылета стрелы и рукояти гидроманипулятора помимо уже заложенных в его конструкции повышенных прочностных характеристик по повышению гидроподъемности приведет к дальнейшему повышению металлоемкости, что нецелесообразно; В целом известная лесозаготовительная машина [1] эксплуатационно ненадежна и имеет ограниченные технологические возможности при разработке лесосек со значительными физико-механическими параметрами древостоя. Известна также лесозаготовительная машина, на рамном основании тягово-транспортного средства которой установлено технологическое оборудование, включающее гидросистему, имеющую ось поворота, гидроманипулятор, рукоять которого кинематически связана с корпусом рабочей головки, оснащенной разнесенной по ее длине захватно-обрабатывающими и срезающими механизмами и расположенным между ними подающим устройством, причем кинематическая связь содержит имеющий подвижную и неподвижную части гидродвигатель с вращающимся валом, по крайней мере один рычаг, который посредством оси поворота соединен с корпусом рабочей головки и связан с ней средством поворота, при этом рычаг соединен с валом гидродвигателя [2]. Известная лесозаготовительная машина обеспечивает срезание, валку и обработку дерева. Валка дерева осуществляется непосредственно после его спиливания (срезания) у пня, как правило, на стенку леса, посредством поворотного рычага относительно оси его шарнирного соединения с корпусом головки. Наличие в кинематической связи корпуса рабочей головки с рукоятью манипулятора рычага и средства его поворота обеспечивает наклон дерева при его валке и наведение рабочей головки на ствол стоящего дерева. При горизонтальном положении корпуса головки благодаря ее соединению с рычагом и связи его с валом гидродвигателя, головка ориентируется относительно ствола поваленного дерева, что обеспечивает свободное расположение над обрабатываемым деревом подающих шлангов гидросистемы, расположенных на рукоятке. Это увеличивает эксплуатационную надежность машины. Однако известная лесозаготовительная машина не может осуществить повал с выносом дерева в сторону от зоны его спиливания, что наиболее предпочтительно по экологическим требованиям. Объясняется это тем, что неподвижная часть (статор) гидродвигателя шарнирно соединена с рукоятью гидроманипулятора. Это обстоятельство не позволяет использовать известную лесозаготовительную машину на валке средних и крупномерных деревьев, т.к. силового воздействия средств поворота рычага для валки леса недостаточно, что в целом ухудшает технологические возможности известной лесозаготовительной машины. Известное техническое решение [2] по совокупности и взаимосвязи используемых в нем конструкторско-технологических признаков является наиболее близким техническим решением к изобретению и выбрано в качестве его прототипа. Цель изобретения — создание универсальной лесозаготовительной машины, обеспечивающей срезание, валку и обработку различных по своим физико-механическим параметрам деревьев как в зоне их спиливания, так и в стороне от нее, т.е. с выносом дерева с лесосеки и обработкой его на волоке или рядом с ним при высокой эксплуатационной надежности машины. Поставленная цель достигается тем, что в лесозаготовительной машине, содержащей тягово-транспортное средство, на рамном основании которого смонтировано технологическое оборудование, включающее гидросистему, имеющий ось поворота гидроманипулятор, рукоять которого кинематически связана с корпусом рабочей головки, оснащенной по ее длине захватно-обрабатывающими и срезающими механизмами и расположенным между ним подающим устройством, причем кинематическая связь содержит имеющий подвижную и неподвижную части гидродвигатель с вращающимся валом, по крайней мере один рычаг, который посредством оси поворота соединен с корпусом рабочей головки и связан с ней посредством поворота, при этом рычаг соединен с валом гидродвигателя, ось вращения которого расположена под углом преимущественно 90o к оси поворота рычага, согласно изобретению кинематическая связь корпуса рабочей головки с рукоятью гидроманипулятора снабжена кронштейном, который посредством оси поворота и гидроцилиндра поворота соединен с рукоятью, при этом неподвижная часть соединена с кронштейном, а ось поворота последнего относительно рукояти параллельна оси поворота рычага и расположена на рукояти перед осью вращения вала гидродвигателя или за ней, при этом в последнем случае рычаг имеет консольный участок, ориентированный в направлении захватно-обрабатывающих механизмов, а в предыдущем случае часть кронштейна имеет аналогично ориентированный консольный участок, причем в обоих случаях отношение S/L > 1, где S — или расстояние между поверхностью консольного участка рычага, обращенного к захватно-обрабатывающим механизмам, и осью шарнирного соединения с корпусом, или S — расстояние между поверхностью консольного участка кронштейна, обращенного к захватно-обрабатывающим механизмам и осью его шарнирного соединения с корпусом головки, а L — длина корпуса головки от оси шарнирного соединения последней с рычагом до концевого ее участка, определяемого размещением элементов захватно-обрабатывающих механизмов. Средство поворота рычага выполнено в виде расположенного между рычагом и корпусом гидроцилиндра. Предложено выполнение рычага с П-образным профилем, вертикально-ориентированные участки которого симметрично расположены относительно оси вращения вала гидродвигателя и связаны с ней гидроцилиндрами. Рамное основание тягово-транспортного средства имеет переднюю и заднюю консоли, а ось поворота гидроманипулятора преимущественно симметрично расположена относительно передней и задней консолей рамного основания тягового средства, при этом рабочая длина вылета гидроманипулятора превышает на 6-8 м расстояние между осью его поворота и одной из упомянутых консолей рамного основания тягового средства преимущественно с задней его стороны. Предлагаемое конструктивное выполнение кинематической связи корпуса рабочей головки с рукоятью гидроманипулятора с введением в указанную связь поворотного кронштейна и описанного выше его соединения с рукоятью и неподвижной частью гидродвигателя, а также предложенное размещение поверхностей консольного участка рычага относительно корпуса рабочей головки или соответствующего участка кронштейна на расстоянии, превышающем параметры корпуса в описанной зоне, улучшили условия наведения рабочей головки на ствол стоящего дерева, обеспечили его повал как в зоне спиливания, так и в стороне от нее посредством переноса дерева, при этом технологический процесс валки и переноса может быть обеспечен при различных физико-механических параметрах дерева, что не требует повышения металлоемкости гидроманипулятора, а обработка поваленного дерева может быть произведена как по следу лесозаготовительной машины, так и под углом к ней, что зависит от технологических требований подсортировки получаемых сортиментов как по их длине, так и их физико-механическому состоянию, например по породе древесины. Таким образом, заявляемая лесозаготовительная машина с учетом предлагаемых для ее реализации совокупности конструктивно-технологических признаков, их взаимосвязи обеспечивает достижение поставленного технического результата по срезанию, валке и обработке деревьев различных параметров в любых заданных по техническим требованиям зонах при высокой степени эксплуатационной надежности. Приведенный научно-технический анализ известного уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение не следует явным образом из указанного уровня техники и соответствует критериям изобретения — новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость, что подтверждается нижеприведенным описанием. На фиг. 1 показана лесозаготовительная машина, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, что на фиг. 1, вид в плане; на фиг. 3 — общий вид корпуса рабочей головки при вертикальной ее ориентации относительно стоящего дерева и при его переносе в вертикальном положении при варианте выполнения поворотного рычага с консольным участком; на фиг. 4 — то же, что на фиг. 3 при валке; на фиг. 5 — общий вид корпуса рабочей головки при вертикальной ее ориентации относительно стоящего дерева и при его переносе в вертикальном положении — вариант выполнения части поворотного кронштейна с ориентированным в направлении захватно-обрабатывающих механизмов участком; на фиг. 6 — то же, что на фиг. 5 при положении головки соответствующей обработке поваленного дерева, вариант выполнения поворотного рычага с П-образным профилем и поворотом головки в горизонтальном положении на 90o. Лесозаготовительная машина содержит тягово-транспортное средство 1, например гусеничное, на рамном основании 2 которого смонтировано технологическое оборудование, имеющее, в частности, гидроманипулятор 3. В описываемом варианте колонна гидроманипулятора (его основание) имеет ось поворота в виде поворотной платформы 4 кабины тягового средства. Возможен вариант выполнения гидроманипулятора с поворотной колонной (не показан). На рукоятке 5 гидроманипулятора 3 посредством кинематической связи установлен корпус рабочей головки 6, имеющей разнесенные по длине срезающие 7 и захватно-обрабатывающие механизмы 8, а также расположенное между ними подающее устройство 9. Кинематическая связь корпуса рабочей головки 6 с рукояткой 5 гидроманипулятора 3 имеет: поворотный кронштейн 10, гидроцилиндр 11, установленную на кронштейне 10 неподвижную часть 12 гидродвигателя, по крайней мере один шарнирно соединенный с корпусом головки 6 рычаг 13, связанный с последней средством порота, например гидроцилиндром 14, при этом согласно одному варианту выполнения кинематической связи корпуса рабочей головки с рукоятью гидроманипулятора по крайней мере один конец рычага 13 имеет участок 15, который ориентирован в направлении захватно-обрабатывающих механизмов 8 и жестко соединен с вращающимся валом 16 гидродвигателя. При описываемом варианте рычага 13 кинематической связи ось поворота 17 кронштейна 10 расположена на рукояти 5 за неподвижной частью 12 и осью вращения гидродвигателя (см. например, фиг. 3 при вертикальном положении рабочей головки, соответствующей положению наведения и ориентации последней на стоящее дерево и срезание его). При другом варианте выполнения кинематической связи корпуса рабочей головки с рукоятью 5 гидроманипулятора ось поворота 17 кронштейна 10 расположена перед неподвижной частью 12 и осью вращения гидродвигателя, а часть кронштейна 10 в этом случае имеет консольный участок 18, ориентированный в направлении захватно-обрабатывающих механизмов 8. При обоих описываемых вариантах ось поворота 17 кронштейна параллельна оси поворота 19 рычага 13. Ось 20 гидроцилиндра 14 смещена относительно оси поворота 19 рычага 13 в направлении захватно-обрабатывающих механизмов 8 или срезающих механизмов 7. Независимо от выполнения кронштейна 10 с участком 18 или рычага 13 с участком 15 профиль рычага 13 может иметь П-образную форму, горизонтально-ориентированная часть 21 которого, например, непосредственно соединяется с вращающимся валом гидродвигателя (фиг. 6), а вертикально-ориентированные части 22 указанного профиля рычага 13 шарнирно соединяются с корпусом головки со смещением из относительно друг друга в поперечном направлении с расположением осей шарнирных соединений в общей поперечно-горизонтальной плоскости. Во всех случаях расположение оси поворота 19, рычага 13 предусмотрено приблизительно в центральной зоне — между захватно-обрабатывающими и срезающими механизмами. Поверхности участка 15 расположены под углом продольной оси 23 рычага 13 и на расстоянии S1 или S2 от оси шарнирного соединения 19, которое превышает длину L1…L2 рабочей головки 6 от указанной зоны соединения рычага с последней до ее концевого участка, определяемого расположением элементов захватно-обрабатывающих механизмов 8, т.е. указанного соотношения параметров S/L > 1. Аналогичная поверхность участка 18 кронштейна 10 (при втором варианте выполнения кинематической связи корпуса головки 6 с рукоятью 5 гидроманипулятора) также имеет соотношение параметров S/L > 1, где S — расстояние между поверхностью участка 18 кронштейна, обращенной к захватно-обрабатывающим механизмам и осью поворота рычага относительно корпуса головки; L — длина корпуса головки от оси шарнирного соединения (оси поворота) 12 рычага 13 с корпусом головки 6 до концевого участка корпуса последней, определяемого размещением на ней захватно-обрабатывающих механизмов 8. Ось шарнирного соединения (ось поворота) 17 кронштейна 10 с рукоятью 5 и ось поворота 12 рычага 13 с корпусом головки расположены преимущественно под 90o к оси вращения вала 16 гидродвигателя. Конструктивное выполнение гидродвигателя может быть различным, например в виде роторного гидродвигателя, имеющего роторную часть и статор [3], или в виде гидродвигателя с вращающимся валом при кинематическом воздействии последнего с неподвижно установленными частями гидродвигателя (например, гидроцилиндрами) [4]. При всех вариантах выполнения гидродвигателей последний имеет вращающийся вал и неподвижную часть (например, статор). Срезающий механизм 7 рабочей головки выполнен преимущественно в виде поворотного пильного аппарата, осуществляющего как спиливание дерева, так и раскряжевку в процессе обработки. В корпусе рабочей головки размещены датчики отмера длины (не показан), а захватывающие механизмы снабжены ножами, обеспечивающими срезание сучьев при обработке дерева в процессе его протаскивания. Ось поворота гидроманипулятора 3 приблизительно симметрична относительно переднего и заднего консольных участков рамного основания 2 тягового средства. Рабочая длина вылета (А) стрелы и рукояти гидроманипулятора (определяется с учетом длины указанных звеньев, рабочей длины гидроцилиндров, связывающих их между собой и с колонной, а также параметров корпуса головки) и превышает на 6-8 м расстояние R от зоны установки колонны (ось поворота последней или ось поворота платформы, на которой она установлена) до одного из консольных участков рамы 2 тягово-транспортного средства с передней или задней его стороны. Указанное превышение параметров рабочей длины вылета манипулятора на 6-8 м соответствует заданным технологическим требованиям выработки максимальной длины сортиментов. Технологическое оборудование лесозаготовительной машины оснащено гидросистемой с подводящими шлангами, подвешенными вдоль стрелы и рукояти гидроманипулятора (не показаны), контрольно-измерительными приборами, а также ЭВМ (не показано). Лесозаготовительная машина работает следующим образом. Тягово-транспортное средство 1, перемещаясь по лесосеке, останавливается у группы деревьев, путем поворота платформы 4, перемещения стрелы и рукояти 5 гидроманипулятора корпус рабочей головки 6 ориентируется в сторону стоящего дерева, при этом посредством поворота в различных плоскостях гидроцилиндром 11 кронштейна 10, вала 16 гидродвигателя и гидроцилиндром 14 рычага 13 осуществляется ориентация и наведение захватно-обрабатывающих механизмов 8 рабочей головки 6 на ствол стоящего дерева и последующий зажим ствола последнего. Далее производят предварительный натяг ствола путем подъема стрелы и рукояти гидроманипулятора, а затем механизмом 7 срезают дерево. В зависимости от физико-механических параметров дерева (длина его ствола, наличие кроны и пр. ) возможны варианты валки дерева как у пня, так и в стороне от зоны спиливания. При валке деревьев в стороне от зоны спиливания ствол дерева приподнимают над землей, удерживают его в вертикальном положении, подтягивают посредством гидроманипулятора к тягово-транспортному средству и, поворачивая платформу, переносят дерево к волоку 24 путем ориентации гидроманипулятора, корпуса рабочей головки 6 к оси волока (к следу машины). Усилием поворота рычага 13 относительно корпуса рабочей головки 6, а также усилием поворота кронштейна 10 дерево валят на землю в направлении волока или под углом к нему. Валка деревьев производится как на полном вылете манипулятора, так и на минимальном. После повала дерева рычаг 13 занимает приблизительно вертикальное положение при преимущественно горизонтальном положении корпуса рабочей головки со стволом, при этом подводящие шланги гидросистемы, расположенные на рукояти манипулятора, оказываются в свободной зоне между рукоятью и корпусом головки на достаточном расстоянии от последней, что предотвращает их повреждаемость при дальнейшем технологическом процессе, связанном с протаскиванием дерева через захватно-обрабатывающие механизмы 8 и последующей раскряжевкой механизмом 7 на сортименты, длины которых определяется с помощью датчиков отмера длин и ЭВМ. При этом для обеспечения большой длины сортиментов рабочая головка перемещается к вершине дерева по его стволу при включенном механизме протаксивания и плавающем положении гидроцилиндров управления стрелы и рукояти при одновременном перемещении их вдоль ствола дерева. Благодаря заданным параметрам рабочего вылета гидроманипулятора на величину 6-8 м, превышающую расстояние между зоной установки гидроманипулятора, что соответствует оси поворота его колонны или оси поворота платформы тягово-транспортного средства, и консольным участком рамы тягового средства с задней или передней его стороны, обеспечивается возможность раскряжевки и беспрепятственной подачи заданных по технологическим требованиям длины сортиментов непосредственно вдоль оси волока к тяговому средству. Такие условия обработки дерева оптимальны по экологическим требованиям разработки лесосек, т.е. способствуют сохранению подроста на лесосеке, а обрезанные сучья укрепляют грунтонесущую поверхность волока, что облегчает дальнейший технологический процесс по транспортировке сортиментов из зоны их накопления. В зависимости от породы деревьев, размера полученных сортиментов может быть осуществлена подсортировка непосредственно в зоне обработки ствола дерева путем укладки сортиментов, например, одного типоразмера, по оси волока, другого типоразмера под углом к последнему. Это обстоятельство обеспечивается непосредственно при валке деревьев и при их обработке путем заданной ориентации положения корпуса рабочей головки со стволом дерева в определенном угловом положении относительно оси волока. Процесс ориентации головки в направлении оси волока, как и процесс ориентации ее относительно продольной оси обрабатываемого ствола обеспечен наличием шарнирного соединения между корпусом головки и рычагом вращающегося вала гидродвигателя, поворотного кронштейна и средствами поворота рычага и кронштейна в виде гидроцилиндров, имеющих, в частности, плавающее положение в процессе обработки дерева. Процесс валки и обработки в зоне волока (в стороне от зоны спиливания дерева на лесосеке) преимущественно производится с группой деревьев, физико-механические параметры которых соответствуют средней и мелкой их крупности. Более крупные деревья после предварительной выборки средних и мелких деревьев на лесосеке срезаются и валятся непосредственно в зоне их спиливания (у пня) с предварительной ориентацией направления повала и последующей обработкой и подачей сортиментов преимущественно в направлении, перпендикулярном оси волока, или под углом к нему. В процессе ориентации и наведения корпуса рабочей головки 6 на ствол стоящего дерева рукоять гидроманипулятора с поворотным кронштейном 10 и установленным на нем гидродвигателем располагается над корпусом рабочей головки и ее захватно-обрабатывающими механизмами благодаря приблизительно вертикальному положению рычага 13 при повороте последнего относительно оси 19, указанному соотношению параметров S/L > 1, где S — расстояние между поверхностью консольно-ориентированного участка 15 рычага 13 и осью его поворота 19 или S — расстояние между поверхностью участка 18 кронштейна 10 и осью шарнирного соединения рычага с корпусом, а L — длина корпуса головки 6 от оси поворота 19 рычага 13 до концевых ее участков, определяемых размещением захватно-обрабатывающих механизмов. При этом благодаря расположению оси поворота 17 кронштейна 10, имеющего участок 18, перед неподвижной частью гидродвигателя, с размещением последней и оси вращения его вала между осями 17 и 25 или благодаря расположению оси 17 кронштейна за неподвижной частью гидродвигателя и осью вращения его вала при выполнении рычага 13 с консольным участком 15, расстояние h между осью поворота 17 кронштейна и продольной его осью, проходящей через захватно-обрабатывающие механизмы 8, что соответствует и продольной оси ствола дерева, является минимальным при максимально приближенном положении к стволу стоящего дерева кронштейна 10 с рукоятью гидроманипулятора. При указанном обстоятельстве возникающий силовой момент со стороны тяжести веса дерева минимален, что улучшает условия направленного повала дерева у пня, облегчает процесс подтягивания и переноса деревьев в сторону волока. Форма выполнения профиля рычага в виде П-образной формы может быть конструктивно воплощена при любых описанных вариантах выполнения рычага и кронштейна и не влияет на технологический режим работы последних, при этом указанная форма выполнения профиля рычага способствует улучшению равномерности распределения действующих на рычаг и систему его управления (гидроцилиндр поворота, вал вращения гидродвигателя) нагрузок, облегчает процесс управления и ориентации головки и ее обрабатывающих механизмов относительно ствола дерева, что особенно существенно при его обработке и раскряжевке. Таким образом, предлагаемая лесозаготовительная машина манипуляторного типа, рабочая головка которой имеет ЗСУ с обрабатывающими механизмами технологически универсальна и может обеспечивать срезание, повал и обработку деревьев как в зоне спиливания, так и в стороне от нее, что соответствует экологическим требованиям разработки лесосек, при этом получаемые в результате обработки стволов деревьев сортименты могут быть беспрепятственно, не задавая рамного основания тягового средства, уложены вдоль оси волока и под углом к нему, ЛЗМ — эксплуатационно надежна при любом режиме работы. Источники информации 1. А.с. СССР N 1738158, кл. A 01 C 23/08, 1992. 2. Пат. ЕПВ N 0096146, кл. A 01 C 23/08, 1983 — прототип. 3. Кн. Осипов П. Е. и др. Гидропривод машин лесной промышленности и лесного хозяйства. М.: Лесная промышленность, 1970, с. 79-87. 4. Кн. Аболь П.И. Валочно-трелевочная машина ЛП-49. М.: Лесная промышленность, 1988, с. 17.Формула изобретения
Чувствительный элемент гироскопа с электрическим подвесом ротора, соединяющий керамическую вакуумную камеру из двух полусфер с оптическими окнами на полюсах, присоединенными через токопроводящую композицию, прослойка которой в виде колец охватывает каждое из окон с обеих их торцевых поверхностей и в совокупности образующих соосный полярный оптический канал, электроды подвеса ротора на полусферах в виде металлической пленки, части которых соединены между собой в выемках плоскости разъема полусфер через упругие токопроводящие элементы, центрирующее полусферы кольцо камеры и ротор с контрастным растром на его поверхности, отличающийся тем, что в тело его центрирующего кольца через прослойки с двусторонними кольцевыми зонами герметично присоединены четыре оптических окна, образующие два ортогональных друг другу экваториальных оптических канала, перпендикулярных полярному каналу, причем в вакуумном объеме камеры в зонах, охватывающих оптические окна на кольцевых токопроводящих прослойках, смонтированы шесть металлических диафрагм, оси отверстий диафрагм образуют ортогональный трехгранник оптических осей, центр которого совмещен с центром электродов подвеса ротора в камере, а на четыре экваториальных диафрагмы центрирующего кольца насажены упругие токопроводящие элементы, соединяющие между собой части электродов полусфер камеры.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5findpatent.ru
Лесозаготовительная машина
Использование: в лесной промышленности. Сущность изобретения: лесозаготовительная машина снабжена дополнительной опорой 12 и смонтированным к раме самоходного шасси перед кабиной оператора толкателем 10, нижняя сторона которого имеет режущую кромку 11, верхняя — зажимные рычаги 19 для сбора сучьев, а боковые стороны — проушины для шарнирной установки стоек 14 аутригера. Стойки аутригера имеют отверстия для фиксации их относительно толкателя, а дополнительная опора выполнена в виде полосы, которая жестко закреплена снизу по всей длине толкателя, за его режущей кромкой. Днище грузовой платформы имеет выступ для ограждения части кабины оператора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к лесозаготовительной технике и может быть использовано в лесной промышленности.
Известна лесозаготовительная машина, включающая самоходное шасси, на котором установлено бульдозерное оборудование, состоящее из толкающих брусьев и толкателя, при этом на переднем брусе рамы смонтирована раздвижная балка на конце с опорной плитой, увеличивающей устойчивость машины при подъеме дерева. Однако опорная плита расположена между отвалом и рамой самоходного шасси и не может быть увеличена до необходимых размеров, обеспечивающих надежную устойчивость машины (см. авт. св. СССР N 1028283, М. кл. А 01 G 23/08). Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является лесозаготовительная машина, включающая самоходное шасси, на котором установлена кабина оператора, погрузочный щит для размещения в накопителе сортиментов, а перед кабиной установлен гидроманипулятор, колонка которого закреплена на Т-образном кронштейне (см. авт.св. СССР N 1080791 М. кл. А 01 G 23/08). Недостатком вышеупомянутой машины является не совсем надежная устойчивость ее при заготовке деревьев, так как опорные башмаки аутригеров не могут быть выполнены с большой опорной плоскостью из-за невозможности их размещения в габаритные размеры фронтальной части машины. Особенно это будет большим недостатком при работе машины на грунтах с малой несущей способностью, что будет вести их к снижению производительности машины при заготовке деревьев. Цель изобретения повышение производительности машины при работе на грунтах с низкой несущей способностью, а также увеличение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в лесозаготовительной машине для повышения производительности и функциональных возможностей на толкателе установлены дополнительные опорные плоскости. Снизу за режущей кромкой толкателя размещена дополнительная опора, которая выполнена в виде полосы, жестко закрепленной по всей длине, а с боковых сторон в проушинах толкателя закреплены шарнирные опорные стойки основных аутригеров, несущих на своих концах опорные башмаки. Причем стойки имеют отверстия для перевода и фиксации их совместно с башмаками из транспортного положения в рабочее и обратно. Толкатель снабжен также зажимными рычагами, имеющими поворот в продольной плоскости машины и установленными жестко на одном валу сверху толкателя в опорных подшипниках. Вал имеет привод поворота от гидроцилиндра, установленного на поперечной балке, закрепленной на толкающих брусьях, при этом толкатель с зажимными рычагами образует копнитель сучьев и может быть использован для разбора лесных завалов, состоящих из поваленных деревьев и лесосечных отходов. На фиг. 1 изображена лесозаготовительная машина при обрезке сучьев и раскряжевке дерева на сортименты и укладке их на грузонесущую платформу; на фиг. 2 то же, вид спереди; на фиг. 3 сечение А-А фиг. 2. Лесозаготовительная машина включает самоходное шасси 1, например, гусеничного трелевочного трактора, раму 2, кабину 3 оператора, опрокидывающуюся грузовую платформу 4 с помощью гидроцилиндра, у которой задний борт открывается гидроцилиндром 5. При этом днище опрокидывающейся грузовой платформы имеет выступ, который является ограждением верхней части кабины оператора. Гидроманипулятор 6 установлен перед кабиной оператора и несет на конце процессор 7, который включает пильную шину 8 и гидромотор 9. Гидроманипулятор служит для поворота процессора в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота рукояти. На толкателе 10, выполняющем еще и роль снегоочистителя и органа для выравнивания комлей деревьев, установлены дополнительные опорные плоскости, снизу за режущей кромкой 11 толкателя размещена дополнительная опора 12, которая выполнена в виде полосы, жестко закрепленной по всей длине. А с боковых сторон в проушинах 13 толкателя шарнирно закреплены опорные стойки 14 аутригеров 15, несущих на своих концах опорные башмаки 16. Стойки 14 аутригеров снабжены отверстиями 17 для фиксации их относительно проушин 13 при переводе их из транспортного положения в рабочее и наоборот. Толкатель имеет привод подъема и опускания в виде гидроцилиндра 18, гильза цилиндра которого шарнирно закреплена на колонке гидроманипулятора. Толкатель снабжен зажимными рычагами 19, которые жестко посажены на вал 20, находящийся в подшипниках 21, расположенных в верхней части толкателя. Вал 20 поворачивается рычагом 22, который соединен со штоком гидроцилиндра 23, причем гильза цилиндра шарнирно закреплена на поперечной балке 24, расположенной на продольных толкающих брусьях 25 толкателя. Толкатель 10 с зажимными рычагами 19 выполняет работу по сбору порубочных остатков и сучьев после обрезки их процессором и образует накопитель 26 сучьев и лесосечных отходов. Лесозаготовительная машина работает в режиме лесного комбайна следующим образом. Перемещаясь под пологом кроны между деревьями с шириной ленты, равной двойному вылету стрелы, производит вырубку спелых и перестойных деревьев, при этом образуя коридор шириной 4-5 метров. Когда машина подходит к очередному дереву, то опускает накопитель 26 сучьев на землю, при этом толкатель 10 своей дополнительной опорой 12 упирается в землю совместно с переведенными в рабочее положение аутригерами 15. Аутригеры надежно зафиксированы относительно проушин 13 толкателя, так как опорные стойки 14 закреплены пальцами в отверстиях 17. Оператор вывешивает переднюю часть машины устойчивость ее резко возрастает. Процессор 7 гидроманипулятором 6 наводится на дерево. Дерево прижимается зажимными рычагами процессора и срезает режущей цепью пильной шины 8. Гидроманипулятор переводит дерево с помощью процессора из вертикального положения в горизонтальное, при этом вершина, находясь над землею, ложится вперед по ходу машины, комлевая часть процессором поворачивается в сторону от осевой вертикальной продольной плоскости поворота стрелы за счет разворота процессора гидромотором 9. В процессоре включаются обрабатывающие механизмы, комлевая часть дерева и последующие участки ее проходят над кабиной с обрезкой сучьев и доходят до заднего борта, который находится в закрытом состоянии. Протаскивание дерева прекращается, включается пильный аппарат, пильная шина 8 режущей цепью отрезает сортимент или пиловочник длиной до 6,5 метра. Отрезанный пиломатериал ложится в грузонесущую платформу 4. Затем идет опять процесс протаскивания дерева и отрезка сортимента до тех пор, пока дерево не будет полностью раскряжевано. После того как гидроманипулятор перестает доставать деревья для срезания, машина перемещается на новую стоянку, при этом машина приподнимает накопитель 26 сучьев, а зажимные рычаги 19 отводит вверх и начинает перемещаться вперед, происходит сбор сучьев, вершин деревьев и других лесосечных отходов в зев накопителя. После заполнения накопителя рычагами 19 сжимают лесосечные отходы, объем их уменьшается. В последующем при перемещении машины вперед производят сбор лесосечных отходов и неоднократно уплотняют их зажимными рычагами. При заполнении воза сортиментами накопитель сучьев оказывается также заполненным. Машина транспортирует сортименты и лесосечные отходы для разгрузки в подвешенном состоянии. На разгрузочной площадке в грузонесущей платформе открывается борт гидроцилиндром 5 и гидроцилиндром подъема она поднимается в вертикальное положение, при этом лесозаготовительная машина медленно перемещается вперед, в это время происходит разгрузка сортиментов на площадке или пиловочника. Грузонесущая платформа устанавливается в исходное положение и машина с наполненным накопителем перемещается в определенное место и поднимает зажимные рычаги, лесосечные отходы вываливаются на площадку с целью их дальнейшей утилизации. После разгрузки цикл работы машины повторяется. Данная машина является многооперационной и широкоуниверсальной. Один оператор одной машиной может производить все операции от пня до верхнего склада. Работает без переналадок в режимах валочно-пакетирующей и лесного комбайна. Высокопроизводительная лесозаготовительная машина представляет возможность для достижения высокой производительности при заготовке древесины. Работая в режиме лесного комбайна, лесозаготовительная машина значительно меняет технологический процесс заготовки древесины, уже не комплекс машин, а одна машина может производить заготовку сортиментов и пиловочника при полосно-сплошной рубке деревьев (ширина коридора 4-5 метров), оставляя с боков от себя лесополосы шириной 20 метров и вырубая одновременно из них перестойные и деловые деревья. С целью максимального сохранения подроста и нанесения минимального ущерба экологии леса вывозку сортиментов или пиловочника из коридоров в грузонесущей опрокидывающейся платформе производят задним ходом по ранее проложенной при переднем ходе колее. Все операции (срезание дерева, обрезку сучьев, раскряжевку и укладку сортиментов и пиловочника на грузонесущую платформу) производят не около пня на земле, а над пнем. Учитывая, что при этом дерево находится в подвешенном состоянии, повреждаемость деревьев, как заготавливаемых, так и на корню, резко уменьшается. Кроме того, снижается повреждение почвенного покрова, поскольку движение машины осуществляется в коридорах 4-5 метров, а не по всей лесосеке. Машина снабжена гидроманипулятором, который выносит оконечный орган до 12 метров (ЛП-19 8 м; ЛП-49 6,5 м). Достигнуто это установкой на толкателе дополнительных опорных поверхностей. Лесосечные отходы с помощью накопителя спрессовываются и перемещаются на разгрузочную площадку для дальнейшей их утилизации. Машина относится к экологически чистым машинам, так как является многооперационной и выполняет все операции одна. Не входит в комплексы машин, не требует прокладки волоков и лесовозных дорог, так как сортименты, пиловочник и лесосечные отходы при транспортировке находятся в подвешенном состоянии и лесозаготовительная груженая машина может перемещаться как передним, так и задним ходом. Все это способствует тому, что она наносит наименьший ущерб экологии леса и в наибольшей степени сохраняет подрост и увеличивает и ускоряет воспроизводство леса, так как относится к типу машин срезащадящих и ресурсосберегающих. При работе в режиме лесного комбайна машина повышает производительность в 5 раз по сравнению с чокерной трелевкой, а по сравнению с валочно-трелевочными комплексами в 3 раза, при этом увеличивает съем древесной массы с одного гектара на 15-20% так как она максимально исключает неизбежные потери древесины.Формула изобретения
1. Лесозаготовительная машина, включающая самоходное шасси, на раме которого установлены кабина оператора, поворотный гидроманипулятор, имеющая днище опрокидывающая грузовая платформа и опоры в виде имеющих стойки с опорными башмаками на концах аутригеров, отличающаяся тем, что машина снабжена дополнительной опорой и смонтированным к раме самоходного шасси перед кабиной оператора толкателем, нижняя сторона которого имеет режущую кромку, верхняя зажимные рычаги для сбора сучьев, а боковые стороны проушины для шарнирной установки стоек аутригера, при этом стойки аутригера имеют отверстия для фиксации их относительно толкателя, а дополнительная опора выполнена в виде полосы, которая жестко закреплена снизу по всей длине толкателя, за его режущей кромкой. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что днище грузовой платформы имеет выступ для ограждения верхней части кабины оператора.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3findpatent.ru
лесозаготовительная машина — патент РФ 2202877
Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в лесозаготовительных машинах при заготовке древесины как при сплошной рубке леса, так и при выборочной. Лесозаготовительная машина содержит самоходное шасси с кабиной оператора в передней части шасси и технологическое оборудование, в состав которого входит поворотная колонна со стрелой, на свободном конце которой через механизм наведения установлен корпус рабочей головки с захватно-срезающими рычагами, и накопитель, расположенный за кабиной оператора в задней части шасси. Поворотная колонна установлена на шасси перед кабиной оператора, ось поворота колонны расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии шасси или в параллельной ей плоскости под острым углом к плоскости, ей перпендикулярной. Ось поворота колоны с продольной осью ближней к ней части стрелы составляют прямой угол. Величина острого угла между вертикалью и осью поворота колонны ориентировочно составляет 45o. Заявляемое техническое решение может быть реализовано при различных вариантах ходовых систем самоходного шасси: гусенично-экскаваторного, гусеничного и колесного. Это позволит повысить эксплуатационную надежность, достигаемую за счет снижения нагрузок от срезанного дерева на основные технологические узлы машины. 10 з.п. ф-лы, 6 ил. Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в лесозаготовительных машинах при заготовке древесины как при сплошной рубке леса, так и при выборочной. Известны лесозаготовительные машины, содержащие самоходные шасси и устанавливаемые на них технологическое оборудование (см. например, пат. US 4779654, кл. 144-338, от 1987 г., пат. 3797541, кл. 144-3 от 1974 г., пат. 4540032, кл. 144-3 от 1985 г.; пат. SE 459222, кл. A 01 G 23/08, 1986 г.; пат. RU 2121266, кл. A 01 G 23/08 от 1998 г.). В техническом решении по пат. US 4779654 предложена машина, на колесной полураме которой смонтировано рычажно-управляемое устройство, на котором через поворотный механизм установлен корпус рабочей головки, имеющей захватно-срезающие рабочие органы, режущий аппарат. Наведение рабочего органа осуществляется на дерево сбоку предпочтительно путем поворота полурамы шарнирно-сочлененного колесного шасси. После срезания корпус рабочей головки с деревом переводится в горизонтальное положение, при котором осуществляется его обработка. Перевод дерева в горизонтальное положение производится посредством поворота корпуса рабочей головки в поперечно-вертикальной плоскости. Однако при таком конструктивном исполнении машины имеют место значительные статические и динамические нагрузки на шарнирные соединения технологических узлов машины от гравитационных сил, действующих со стороны срезанного дерева. Полученные в процессе обработки срезанного дерева сортименты размещаются сбоку или/и по ходу движения машины, что затрудняет ее маневренность, усложняется последующий сбор сортиментов. В техническом решении по пат. SE 459222 предлагается машина, в которой гидроманипулятор установлен на поворотной платформе. На рукояти манипулятора через механизм наведения установлен корпус рабочей головки, имеющей режущий аппарат, захватно-срезающие рабочие органы. Ось поворота механизма наведения корпуса горизонтально-перпендикулярна относительно продольной оси колесного шасси. Шасси машины имеет высокий клиренс. В данном техническом решении перевод дерева в горизонтальное положение после его срезания производится при повороте корпуса рабочей головки по направлению хода машины. Обработка срезанного дерева при горизонтальном его положении осуществляется в направлении продольной оси машины с расположением полученных сортиментов под шасси, что при пакетировании может привести к повреждению колесной базы машины. Для обеспечения указанного технологического режима работы предусмотрено выполнение гидроманипулятора с П-образной стрелой, охватывающей кабину оператора, что увеличивает материалоемкость машины. Осуществляемый при реализации данного технического решения технологический процесс эффективен только при выборочной рубке леса, но в этом случае усложняется процесс погрузки древесины при вывозке ее с лесосеки. В технических решениях — пат. US 3797541, 4540032 и пат. RU 2121266 — предложены лесозаготовительные машины, имеющие в составе технологического оборудования платформу с кониками для накопления полученных при обработке срезанного дерева сортиментов или средство для приема полученных в результате обработки срезанного дерева лесоматериалов. Так, лесозаготовительная машина (пат. US 3797541) имеет расположенный на передней колесной полураме гидроманипулятор с рабочей головкой. Колонна манипулятора расположена в передней части шасси, имеет вертикально-ориентированную ось поворота и стрелу, на свободном конце которой установлен через механизм наведения корпус рабочей головки. В состав технологического оборудования машины входит накопитель, расположенный на шасси за кабиной оператора. Предлагаемая по данному техническому решению машина выполнена в варианте монтажа технологического оборудования на колесном шасси с шарнирно-сочлененными полурамами с гидроманипулятором на передней полураме и накопитель на задней колесной полураме. Срезание дерева осуществляют сбоку от продольно-вертикальной плоскости симметрии машины, обработка срезанного дерева производится в горизонтальном полуподвешенном его положении с направленной подачей сортиментов в платформу-накопитель. Однако при реализации данного технического решения эксплуатационная надежность машины особенно при срезании и обработке крупномерных деревьев снижается. Значительная материалоемкость гидроманипулятора снижает эффективность машины по ее рейсовой нагруженности, что существенно в условиях вывозки сортиментов. В решении по пат. US 4540032 предложена лесозаготовительная машина, в которой средство для накопления лесоматериалов выполнено в виде расположенного на задней полураме колесного шасси коника, а в решении по пат. RU 2121266 машина снабжена приемной платформой, обеспечивающей последующий сброс лесоматериалов. Однако при реализации данных технических решений при работе лесозаготовительных машин в режиме перевода срезанного дерева в горизонтальное положение и при его обработке силовые динамические нагрузки снижают эксплуатационную надежность, повышается материалоемкость и энергоемкость машин. В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано техническое решение по пат. US 3797541. Данное решение наиболее близко к заявляемому по совокупности конструктивных признаков и их взаимосвязи. Технической задачей изобретения является создание лесозаготовительной машины с высокой эксплуатационной надежностью, достигаемой в том числе за счет снижения нагрузок от срезанного дерева на основные технологические узлы машины. Задача изобретения состояла в создании технологически эффективной по материало- и энергоемкости лесозаготовительной машины, соответствующей также экологическим требованиям при разработке лесосек. Для решения поставленной технической задачи предложена лесозаготовительная машина, содержащая самоходное шасси с кабиной оператора в передней части шасси и технологическим оборудованием, в состав которого входит поворотная колонна и стрела, на свободном конце которой через механизм наведения установлен корпус рабочей головки с верхними и нижними захватно-срезающими рычагами и накопитель, расположенный за кабиной оператора в задней части шасси, при этом поворотная колонна установлена в передней части шасси, ось ее поворота расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии шасси или в параллельной ей плоскости под острым углом к плоскости, им перпендикулярной, причем ось поворота колоны с продольной осью ближней к ней части стрелы составляет прямой угол. Согласно изобретению величина острого угла ориентировочно составляет 45o. Согласно изобретению самоходное шасси имеет гусеничный движитель. Согласно изобретению кабина оператора, поворотная колонна и накопитель установлены на поворотной платформе-основании шасси с гусеничным движителем. Согласно изобретению шасси машины снабжено расположенной перед кабиной оператора промежуточной опорой, а поворотная колонна установлена на ней. Согласно изобретению шасси машины снабжено расположенной сбоку от кабины оператора промежуточной опорой, а поворотная колонна установлена на ней. Согласно изобретению машина снабжена установленным на шасси перед кабиной оператора управляющим механизмом поперечного смещения колонны или опоры. Согласно изобретению механизм поперечного смещения колонны или опоры выполнен в виде шарнирного параллелограмма, на передней поперечине которого размещена опора, при этом оси поворота указанного параллелограмма ориентированы вертикально или горизонтально-продольно. Согласно изобретению накопитель выполнен в виде платформы-накопителя или коника. Согласно изобретению стрела выполнена телескопической, на выдвижной секции которой установлен механизм наведения корпуса рабочей головки. Согласно изобретению корпус рабочей головки имеет нижнюю выдвижную секцию, на которой установлены режущий аппарат и нижние захватно-срезающие рычаги. При реализации изобретения повышается эксплуатационная надежность машины за счет перераспределения действующих на поворотную колонну силовых динамических нагрузок от массы срезанного дерева. Снижение нагрузок обеспечивается за счет предложенного расположения поворотной колонны относительно шасси машины. Снижение силовых нагрузок позволяет уменьшить материало- и энергозатраты по основному технологическому оборудованию (поворотная колонна, стрела), что увеличивает общую грузоподъемность машины, технологически необходимую для повышения рейсовой нагруженности. При реализации изобретения осуществляется благоприятный по экологическим требованиям режим перевода срезанного дерева из одного положения в другое. Режим перевода дерева из зоны его срезания осуществляется в зону, свободную от стоящих деревьев. При анализе известного уровня техники не выявлены технические решения, имеющие совокупность существенных признаков, аналогичную заявляемому техническому решению, что свидетельствует о наличии новизны и изобретательского уровня. Заявляемое техническое решение промышленно применимо, что подтверждается также и известным уровнем техники. Заявляемое техническое решение может быть реализовано при различных вариантах ходовых систем самоходного шасси: гусенично-экскаваторного, гусеничного и колесного. Изобретение иллюстрируется чертежами, где на:фиг. 1 показан вариант лесозаготовительной машины с использованием колесного шасси с шарнирно-сочлененными полурамами для монтажа технологического оборудования;
фиг. 2 — вариант лесозаготовительной машины с использованием гусенично-экскаваторного шасси для монтажа технологического оборудования;
фиг. 3 и 4 — варианты лесозаготовительных машин с использованием гусеничного шасси для монтажа технологического оборудования;
фиг. 5 и 6 — варианты кинематических схем управляющего механизма поперечного смещения. Лесозаготовительная машина в вариантах ее исполнения на колесном, гусеничном или гусенично-экскаваторном шасси содержит:
— размещаемую на самоходном шасси поворотную колонну 1 со стрелой 2, на свободном конце нижней части которой размещен управляемый механизм наведения 3 корпуса 4 рабочей головки 5. Колонна 1 расположена перед кабиной оператора 6 над ходовой системой машины. Ось поворота колонны 1 расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии 1-1 шасси машины или в параллельной ей плоскости. Указанная ось поворота колонны 1 отклонена в направлении от кабины оператора и от перпендикулярной к названной плоскости 1-1 плоскости, например вертикально-поперечной 2-2 под острым углом . Величина острого угла ориентировочно равна 45o. Величина угла оптимальна: с учетом кинематики поворота колонны, обеспечивающей поворот стрелы 2 для перевода корпуса рабочей головки из вертикально-ориентированного положения в горизонтально-ориентированное, соответствующее режиму обработки срезанного дерева; величины вылета стрелы 2 относительно шасси и рабочего расстояния между кабиной оператора, накопителем 7 и корпусом головки 5 в режиме ее горизонтально-ориентированного положения. Поворотная колонна 1 взаимоувязана с ближайшей к ней частью стрелы 2, при этом между осью поворота колонны и продольной осью этой части стрелы образован предпочтительно прямой угол . Уменьшение или увеличение указанной величины угла приведет к изменению положения как стрелы, так и размещенного на ее нижней части корпуса рабочей головки относительно шасси машины и ее накопителя;
— размещаемую на шасси машины перед кабиной оператора 6 или сбоку от нее промежуточную опору 8, на которой установлена поворотная колонна 1. Наличие промежуточной опоры 8 облегчает монтажно-демонтажные работы по установке поворотной колонны и системы ее поворота, в том числе управляющих гидроцилиндров 9;
— размещаемый на шасси машины перед кабиной оператора 6 управляющий механизм 10, на котором устанавливают поворотную колонну 1 или предназначенную для ее монтажа опору 8. Указанный механизм 10 предназначен для поперечного смещения колонны 1 или опоры 8 с колонной 1 относительно продольной оси шасси, что улучшает процесс манипулирования стрелой, рабочей головкой 5 относительно стоящих деревьев, подлежащих срезанию, а также процесс отрыва головки с ее срезающим аппаратом от плоскости реза. Управляющий механизм 10 может иметь различную конструкцию. Предложен вариант указанного механизма в виде шарнирно-рычажного параллелограмма 11 (показано на фиг. 5 и 6). В вариантах выполнения управляющего механизма 10 в виде шарнирного параллелограмма 11 продольно-ориентированные рычаги 12 последнего через шарнирные соединения устанавливают на раме 13 самоходного шасси. На поперечине 14, соединяющей свободные концы рычагов 12, размещают колонну 1 с ее системой привода или опору 8 со смонтированной на ней колонной 1. Управляющее воздействие на рычаги 12 указанного механизма осуществляется, например, гидроцилиндром 15 (фиг. 6). Оси шарнирных соединений параллелограмма ориентированы в вертикальном направлении (фиг. 1, 2 и 5) или в горизонтально-продольном направлении (фиг. 4 и 6). Первый из указанных вариантов ориентации осей поворота шарнирного параллелограмма 11 предпочтителен при варианте выполнения самоходного шасси лесозаготовительной машины с шарнирно-сочлененными колесными полурамами 16, 17, а также в варианте выполнения машины с экскаваторным гусеничным шасси 18. Второй из указанных вариантов ориентации осей поворота шарнирного параллелограмма 11 предпочтителен при выполнении машины с гусеничным шасси 19, имеющего кабину оператора 6, ориентировочно расположенную в плоскости симметрии шасси (фиг. 3). При таком варианте выполнения лесозаготовительной машины обеспечивается беспрепятственный перевод срезанного дерева в горизонтальное положение над кабиной оператора;
— рабочую головку 5, на корпусе 4 которой размещены: срезающий аппарат 20, например пильный или дисковый, нижние захватные 21 и верхние 22 захватно-срезающие рычаги. Рабочая головка 5 может быть иметь механизм непрерывного протаскивания дерева, например вальцовый (фиг. 5). Корпус рабочей головки предпочтительно выполнен из телескопических звеньев, неподвижное из которых соединено через механизм наведения со свободным концом нижней части стрелы 2, на выдвижном звене указанного корпуса размещены срезающий аппарат 20 и нижние захватные рычаги 21, что обеспечивает процесс резания комлевой части стоящего дерева с учетом уклонов грунтовых поверхностей. Рабочая головка 5 оснащена гидродвигателями управления захватно-срезающих рычагов, режущего аппарата, протаскивающего механизма, системой отмера длины отпиливаемых сортиментов. Возможно конструктивное исполнение рабочей головки 5 в варианте циклического действия. Описанные конструктивные варианты выполнения рабочих головок традиционно соответствуют известным типам харвестерных головок;
— накопитель 7, расположенный в задней части шасси за кабиной оператора. В варианте монтажа технологического оборудования на колесном шасси и предпочтительно при выполнении последнего из шарнирно-сочлененных между собой полурам 16, 17 накопитель 7 выполнен в виде платформы 23, грузовой отсек которой образован симметрично расположенными относительно продольной оси платформы кониками (фиг. 1). В варианте монтажа технологического оборудования на гусенично-экскаваторном шасси (фиг. 2) накопитель 7 образован грузовым отсеком, коники которого размещены на поворотной платформе 24 указанного шасси и поперечно смещены относительно его силовой установки 25. В варианте монтажа технологического оборудования на гусеничном шасси (фиг. 3 и 4) накопитель 7 выполнен в виде коников 26, которые размещают в задней части гусеничного шасси за кабиной оператора. В последнем случае лесозаготовительные машины работают в технологическом режиме хлыстовой или полухлыстовой заготовки древесины. Стрела 2 в предлагаемых вариантах лесозаготовительных машин может иметь телескопическое исполнение с выдвижной балкой 27, на которой установлен механизм наведения корпуса рабочей головки. При данном варианте выполнения стрелы 5 улучшаются, в частности, условия загрузки накопителя сортиментами или полухлыстами, а также оптимизируется режим транспортного переезда машины и режим перемещения ее с одной позиции на другую для срезания деревьев. Лесозаготовительные машины, представленные на фиг. 2-4, предпочтительно работают в режиме сплошной рубки леса. Лесозаготовительная машина колесного типа (фиг. 1) может осуществлять срезание деревьев и их обработку как в режиме сплошной рубки леса, так и при выборочных рубках. Лесозаготовительная машина работает следующим образом. При подъезде машины к ближайшему дереву осуществляют наведение рабочей головки на комлевую часть стоящего дерева с учетом высоты предполагаемого среза, уклона местности, наклонности дерева относительно вертикали. Для осуществления этой технологической операции могут быть использованы: управляющий механизм 10, механизм наведения 3, выдвижение балки 27 и/или выдвижение звена корпуса 4 головки 5. Процессы управления по кинематическому перемещению названных элементов осуществляются с использованием традиционно известных для этих целей механизмов — гидродвигателей. В вариантах выполнения лесозаготовительной машины в соответствии с фиг. 1 или 2 при наведении головки 5 на стоящее дерево предусматривается маневрирование колесного шасси или поворот основания — платформы шасси. В процессе наведения корпуса рабочей головки производят захват дерева рычагами 21 и 22, последующее срезание при управляющем воздействии на режущий аппарат головки. После срезания дерева последнее сдвигается с пня и в случае необходимости перемещается в зону, удобную для последующего поворота срезанного дерева в положение, соответствующее его обработке. Перевод рабочей головки с удерживаемым стволом дерева в положение, соответствующее его обработке, осуществляют путем поворота колонны 5 со стрелой 2 на 180o, при этом ствол срезанного дерева из вертикально-ориентированного положения переходит в горизонтально-ориентированное положение с соответствующей ориентацией корпуса рабочей головки. При горизонтально-ориентированном положении ствола дерева комлевая часть его обращена к накопителю, вершинная часть в противоположную сторону, т.е. в зону передней части машины. В процессе поворота колонны происходит поворот стрелы по участку криволинейной траектории, в частности по полуокружности, в направлении от нижнего крайнего ее положения, соответствующего положению корпуса рабочей головки при резе дерева, в крайнее верхнее, соответствующее горизонтально-продольной ориентации стрелы в зону накопителя машины при положении корпуса головки, создающей режим обработки срезанного дерева. Описываемая концом стрелы криволинейная траектория расположена в поперечной плоскости, которая ориентирована к горизонтальной плоскости под углом . Радиус кривизны описываемой траектории равен вылету «Н» стрелы (между зонами соединения стрелы с колонной и последней с корпусом головки). Одновременно корпус рабочей головки с нижней частью ствола дерева описывают при указанном повороте стрелы участок поверхности вращения, в частности участок боковой поверхности конуса, вершина которого расположена на пересечении оси поворота колонны и продольной оси симметрии рабочей головки при крайних положениях стрелы. Вершинная часть срезанного дерева и участок его ствола, расположенный над указанной вершиной участка конической поверхности при повороте стрелы, образуют другой участок конической поверхности с вершиной его в зоне предыдущего указанного участка, основание этой второй поверхности образуется в зоне вершины ствола срезанного дерева при указанном повороте стрелы. Описываемая вершиной срезанного дерева и частью его ствола поверхность вращения условно расположена со стороны продольно-вертикальной плоскости 1-1, противолежащей условному расположению относительно указанной плоскости первой поверхности вращения, описываемой стрелой, корпусом головки и нижней комлевой частью ствола срезанного дерева. Таким образом, действующие на ось поворота колонны нагрузки как со стороны массы срезанного дерева, так и со стороны масс стрелы корпуса рабочей головки перераспределяются по обе стороны относительно продольно-вертикальной плоскости 1-1, в которой размещена колонна, а также по противолежащим направлениям относительно оси поворота колонны, что в целом снижает динамические нагрузки на последнюю. Дерево при обработке находится в подвешенном положении над машиной, не касаясь почвы лесосеки, что положительно сказывается на сохранности растительности. Центр массы дерева в процессе его перевода из одного положение в другое не выходит за габариты машины по ее ширине, что положительно сказывается на ее устойчивости машины при валке и обработке дерева. Снижение в процессе эксплуатации машины динамических нагрузок на поворотную колонну позволяет уменьшить металлоемкость последней при проектировании машины, повышается эксплуатационная надежность, уменьшаются энергозатраты. Уменьшение материалоемкости основного технологического оборудования машины позволяет повысить ее грузоподъемность, технологически необходимую для повышения рейсовой нагруженности при вывозке полученных в результате обработки срезанного дерева лесоматериалов, например сортиментов. Обработка срезанного дерева рабочей головкой при горизонтальном его положении осуществляется в режиме традиционной работы харвестерных головок непрерывного или циклического действия.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Лесозаготовительная машина, содержащая самоходное шасси с кабиной оператора в передней части шасси и технологическим оборудованием, в состав которого входит поворотная колонна и стрела, на свободном конце которой через механизм наведения установлен корпус рабочей головки с режущим аппаратом и верхними и нижними захватно-срезающими рычагами, и накопитель, расположенный за кабиной оператора в задней части шасси, отличающаяся тем, что поворотная колонна установлена в передней части шасси, ось ее поворота расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии шасси или в параллельной ей плоскости под острым углом к плоскости, им перпендикулярной, при этом ось поворота колонны с продольной осью ближней к ней части стрелы составляет прямой угол. 2. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что величина острого угла ориентировочно составляет 45o. 3. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что самоходное шасси имеет гусеничный движитель. 4. Лесозаготовительная машина по п.3, отличающаяся тем, что кабина оператора, поворотная колонна и накопитель установлены на поворотной платформе-основании шасси с гусеничным движителем. 5. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что шасси машины снабжено расположенной перед кабиной оператора промежуточной опорой, а поворотная колонна установлена на ней. 6. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что шасси машины снабжено расположенной сбоку от кабины оператора промежуточной опорой, а поворотная колонна установлена на ней. 7. Лесозаготовительная машина по п.5 или 6, отличающаяся тем, что машина снабжена установленным на шасси перед кабиной оператора управляющим механизмом поперечного смещения колонны или опоры. 8. Лесозаготовительная машина по п.7, отличающаяся тем, что механизм поперечного смещения колонны или опоры выполнен в виде шарнирного параллелограмма, на передней поперечине которого размещена опора, при этом оси поворота указанного параллелограмма ориентированы вертикально или горизонтально-продольно. 9. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что накопитель выполнен в виде платформы-накопителя или коника. 10. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что стрела выполнена телескопической, на выдвижной секции которой установлен механизм наведения корпуса рабочей головки. 11. Лесозаготовительная машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус рабочей головки имеет нижнюю выдвижную секцию, на которой установлены срезающий аппарат и нижние захватно-срезающие рычаги.www.freepatent.ru