Устройство для очистки полосы под посадку лесных культур

 

Использование: для очистки полос от пней, порубочных остатков, кустарника, тонкомерных деревьев, валежин и т.д. перед посадкой лесных культур. Сущность изобретения. Устройство содержит шарнирно закрепленную на стреле манипулятора поворотную головку с основанием, снабженную механизмами поворота в продольной вертикальной плоскости в виде гидроцилиндра и вокруг вертикальной оси в виде гидроцилиндра двухстороннего действия. К основанию посредством шарнира присоединена поворотная в продольной вертикальной плоскости рама 12, на которой смонтированы механизм для срезания древесной растительности, поворотные в горизонтальной плоскости захватные рычаги и вертикальная направляющая 22, в которой посредством кронштейна 23 закреплен механизм для измельчения пней, выполненный в виде установленных на вертикальном валу 26 чередующихся дисковых пил 27 и фрез и снабженный приводом возвратно-поступательного перемещения в виде гидроцилиндра 30. Устройство обеспечивает выполнение полного комплекса операций при очистке полосы под посадку лесных культур: срезание отдельных деревьев и кустарника, раскряжевку лежащих на земле валежин, вынос отходов на полосу посадки и укладку их в штабель или транспортное средство, измельчение оставшихся на полосе пней. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство относится к лесохозяйственной технике и может использоваться для очистки полос от пней, порубочных остатков, кустарника, тонкомерных деревьев, валежин и т.д. перед посадкой лесных культур.

При проведении лесовосстановительных работ необходимо производить очистку лесосек от оставшихся после сплошных рубок кустарника, тонкомерных деревьев, валежин, пней и т.д.

Известны захватно-срезающие устройства различных конструкций, которые обеспечивают срезание деревьев, кустарника, раскряжевку лежащих на земле валежин и уборку их с полосы, предназначенной для посадки лесных культур. Однако, эти устройства не могут использоваться для срезания оставшихся на полосе пней.

Так известно захватно-срезающее устройство, монтируемое на стреле лесозаготовительной машины при помощи подвески с поворотным валом и содержащее рабочую головку с пильным аппаратом и механизм ее поворота в продольной вертикальной плоскости, обладающее указанным недостатком (см. а. с. СССР N 539561, кл. A 01 G 23/08, 1975).

Известны также различные устройства для срезания пней. К ним относится устройство, навешиваемое на самоходное шасси и включающее механизм для срезания пней, соединенный с самоходным шасси при помощи поворотной балки (см. а. с. СССР N 1271454, кл. A 01 G 23/06, 1985).

Однако указанное устройство предназначено лишь для срезания надземной части пней и не может производить другие работы по очистке полосы под посадку лесных культур.

Наиболее близкой по технической сущности является машина для заготовки пневой древесины, включающая механизм для измельчения пней, закрепленный на стреле манипулятора (см. а. с. СССР N 1445637, кл. A 01 G 23/06). Машина предназначена для расчистки кустарника и измельчения пней и обломанных стволов кустарника. Однако она не производит срезание оставшихся на обрабатываемой полосе деревьев, раскряжевку лежащих на земле валежин, уборку их с полосы и укладку в штабель или в транспортное средство.

Кроме того, ориентирование рабочего органа на обрабатываемые пни, а также перемещение его при срезании кустарника производится путем поворота всей платформы машины, что ухудшает эксплуатационные характеристики машины.

Для выполнения полного комплекса работ по очистке полосы предназначено устройство, содержащее закрепленный на стреле манипулятора самоходного шасси механизм для измельчения пней, которое, согласно изобретению, снабжено имеющей основание поворотной головки, механизмами поворота головки в продольной вертикальной плоскости и вокруг вертикальной оси и шарнирно связанной с основанием головки поворотной в продольной вертикальной плоскости рамой с механизмом для срезания древесной растительности, закрепленными над механизмом для срезания поворотными посредством провода захватными рычагами и установленной вне зоны действия захватных рычагов вертикальной направляющей, причем механизм для измельчения пней установлен в вертикальной направляющей и имеет привод возвратно-поступательного перемещения.

Поворотная головка выполнена в виде имеющего серьгу подшипникового корпуса и установленного в подшипниковом корпусе вертикального вала-шестерни, причем вал-шестерня жестко закреплена на основании поворотной головки, а серьга корпуса посредством шарнира соединена со стрелой манипулятора.

Механизм поворота головки в продольной вертикальной плоскости выполнен в виде гидроцилиндра, причем один конец гидроцилиндра шарнирно соединен с серьгой, а другой шарнирно со стрелой манипулятора.

Механизм поворота головки вокруг вертикальной оси выполнен в виде горизонтально закрепленного на подшипниковом корпусе поворотной головки гидроцилиндра двухстороннего действия с двухпоршневым штоком, причем двухпоршневой шток имеет зубчатую рейку для зацепления с валом-шестерней.

Привод поворота рамы в продольной вертикальной плоскости выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра, причем один конец дополнительного гидроцилиндра шарнирно соединен с основанием поворотной головки, а другой шарнирно с рамой.

Механизм срезания древесной растительности выполнен в виде имеющей ограждение цепной пилы и привода цепной пилы в виде гидромотора, причем ограждение цепной пилы закреплено на раме.

Захватные рычаги посредством вертикальных осей закреплены на раме и связаны между собой при помощи тяги, а привод поворота захватных рычагов выполнен в виде второго дополнительного гидроцилиндра, причем один конец второго дополнительного гидроцилиндра шарнирно соединен с рамой, а другой шарнирно с одним из захватных рычагов.

Механизм для измельчения пней выполнен в виде дополнительного подшипникового корпуса, закрепленных на вертикальном валу чередующихся дисковых пил и имеющих режущие кромки дисковых фрез, причем режущие кромки дисковых фрез расположены по винтовой линии и смещены относительно друг друга на угол , где h высота фрезы; S толщина диска пилы; H высота механизма для измельчения пней и привода вращения вертикального вала в виде дополнительного гидромотора, причем вертикальный вал установлен в дополнительном подшипниковом корпусе, а корпус посредством кронштейна связан с вертикальной направляющей.

Привод возвратно-поступательного перемещения механизма для измельчения пней выполнен в виде третьего дополнительного гидроцилиндра, один конец которого шарнирно связан с кронштейном, а другой шарнирно закреплен на раме.

Изобретение с указанной совокупностью признаков позволяет расширить технологические возможности устройства: производить очистку полосы под посадку лесных культур от отдельных деревьев и кустарника путем их срезания и выноса за полосу посадки, от лежащих на земле порубочных остатков и валежин с предварительной их раскряжевкой, от пней путем из измельчения.

Кроме того, использование изобретения обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик машины за счет осуществления всех операций при перемещении устройства или его механизмов, без участия платформы самоходного шасси.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на: фиг. 1 изображено устройство для очистки полосы под посадку лесных культур, общий вид; фиг. 2 вид А на фиг. 1; фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; фиг. 4 разрез В-В на фиг. 3.

Устройство для очистки полосы под посадку лесных культур включает поворотную головку 1, имеющую основание 2, на котором жестко закреплен вал-шестерня 3, размещенный в подшипниковом корпусе 4. Последний жестко связан с серьгой 5, которая, в свою очередь, шарнирно соединена со стрелой 6 манипулятора самоходного шасси (на чертеже не показано). Поворотная головка 1 снабжена механизмом поворота в продольной вертикальной плоскости, выполненным в виде гидроцилиндра 7, один конец которого шарнирно связан с серьгой 5, а другой конец также шарнирно со стрелой 6. Кроме этого, поворотная головка 1 снабжена механизмом поворота вокруг вертикальной оси, которая выполнена в виде горизонтально закрепленного на подшипниковом корпусе 4 гидроцилиндра двухстороннего действия 8 с двухпоршневым штоком 9, снабженным зубчатой рейкой 10, которая находится в зацеплении с валом-шестерней 3.

К основанию 2 посредством шарнира 11 присоединена рама 12, снабженная приводом поворота в продольной вертикальной плоскости, выполненным в виде дополнительного гидроцилиндра 13. Один конец гидроцилиндра 13 шарнирно соединен с основанием 2 поворотной головки 1, а другой также шарнирно с рамой 12.

На нижней части рамы 12 закреплен механизм для срезания древесной растительности 14, который выполнен в виде цепной пилы 15 с приводом в виде гидромотора 16 и снабжен ограждением 17, закрепленным на раме 12.

На раме 12, над механизмом 14, на вертикальных осях 18 установлены захватные рычаги 19, связанные между собой тягой 20. Один из захватных рычагов 19 шарнирно соединен с одним концом второго дополнительного гидроцилиндра 21, другой конец которого также шарнирно закреплен на раме 12, образуя привод поворота захватных рычагов 19 в горизонтальной плоскости.

Вне зоны действия захватных рычагов 19 на раме 12 закреплена вертикальная направляющая 22, в которой установлен кронштейн 23 механизма для измельчения пней 24. Кронштейн 23 соединен с дополнительным подшипниковым корпусом 25 механизма для измельчения пней 24, в котором установлен вертикальный вал 26. На нижнем конце вертикального вала 26 закреплены чередующиеся дисковые пилы 27 и фрезы 28. Вертикальный вал 26 снабжен приводом в виде дополнительного гидромотора 29.

Механизм для измельчения пней 24 выполнен с приводом возвратно-поступательного перемещения в направляющей 22, который выполнен в виде третьего дополнительного гидроцилиндра 30. Один конец гидроцилиндра 30 шарнирно связан с кронштейном 23, а другой также шарнирно закреплен на раме 12.

Фрезы 28 установлены на вертикальном валу 26 так, что их режущие кромки 31 расположены по винтовой линии и смещены относительно друг друга на угол

где h высота фрезы,
S толщина диска пилы,
H высота режущего механизма.

Диаметр дисковых пил 27 принимается больше диаметра фрез 28.

Устройство работает следующим образом.

При срезании деревьев рама 12 находится в горизонтальном положении, шток третьего дополнительного гидроцилиндра 30 втянут, и механизм для измельчения пней 24 находится в поднятом положении.

Включением второго дополнительного гидроцилиндра 21 захватные рычаги 19 раскрываются, поворачиваясь на вертикальных осях 18. Затем производится наведение устройства на дерево, при этом, при необходимости, осуществляется его ориентирование путем поворота в разных плоскостях. Поворот устройства в продольной вертикальной плоскости осуществляется включением гидроцилиндра 7, перемещение в горизонтальной плоскости стрелой 6 манипулятора.

Для поворота устройства вокруг вертикальной оси гидравлическая жидкость подается в одну из полостей гидроцилиндра двухстороннего действия 8. Двухпоршневой шток 9 с закрепленной на нем зубчатой рейкой 10 перемещается, осуществляя поворот находящегося в зацеплении с ней вала-шестерни 3 с жестко связанным с ним основанием 2.

Рама 12 вместе с закрепленными на ней механизмами может поворачиваться также в продольной вертикальной плоскости относительно шарнира 11 путем включения дополнительного гидроцилиндра 13.

После наведения устройства на дерево включением второго дополнительного гидроцилиндра 21 захватные рычаги 19 закрываются, зажимая дерево. Включается привод 16 цепной пилы 15, и производится срезание дерева. Срезанное дерево может быть перенесено к месту складирования поворотом стрелы 6. В месте разгрузки гидроцилиндром 7 устройство поворачивается в продольной вертикальной плоскости, захватные рычаги 19 раскрываются и дерево укладывается в коник лесозаготовительной машины или в штабель за полосу посадки.

Срезанное дерево может быть раскряжевано. Для этого оно укладывается на землю, включением дополнительного гидроцилиндра 13 рама 12 поворачивается в продольной вертикальной плоскости вниз, включением гидроцилиндра двухстороннего действия 8 устройство поворачивается вокруг вертикальной оси на угол , и производится захват дерева и его раскряжевка. Перемещение устройства вдоль ствола осуществляется стрелой 6 манипулятора. Отдельные отрезки ствола зажимаются захватными рычагами 19 и выносятся за полосу посадки. Аналогично производится раскряжевка и уборка с полосы лежащих на земле валежин, порубочных остатков и т.д.

При измельчении пней рамы 12 устанавливается в горизонтальное положение. Третьим дополнительным гидроцилиндром 30 механизм для измельчения пней 24 перемещается вниз в направляющей 22 до требуемого уровня. Включается привод 29, и механизм для измельчения пней 24 стрелой 6 надвигается на пень. При этом дисковые пилы 27 делают в нем горизонтальные пропилы, разделяя его на несколько частей, а фазы 28 производят изменение древесины на куски.

Усилия, действующие на зубья фрез 28 и соответственно на вал-шестерню 236 уменьшаются, так как размеры отделяемой стружки значительно меньше, чем при измельчении пня фрезами без деления его на части дисковыми пилами.

Устройство для очистки полосы под посадку лесных культур может осуществлять операции валки, раскряжевки, захвата лежащих на земле деревьев и кусковых отходов, перемещения и укладки их на землю или в транспортное средство и измельчение пней.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки полосы под посадку лесных культур, содержащее закрепленный на стреле манипулятора самоходного шасси механизм для измельчения пней, отличающееся тем, что устройство снабжено имеющей основание поворотной головкой, механизмами поворота головки в продольной вертикальной плоскости и вокруг вертикальной оси и шарнирно связанной с основанием головки поворотной в продольной вертикальной плоскости рамой с механизмом для срезания древесной растительности, закрепленными над механизмом для срезания поворотными посредством привода захватными рычагами и установленной вне зоны действия захватных рычагов вертикальной направляющей, причем механизм измельчения пней установлен в вертикальной направляющей и имеет привод возвратно-поступательного перемещения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотная головка выполнена в виде имеющего серьгу подшипникового корпуса и установленного в подшипниковом корпусе вертикального вала-шестерни, причем вал-шестерня жестко закреплен на основании поворотной головки, а серьга корпуса посредством шарнира соединена со стрелой манипулятора.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что механизм поворота головки в продольной вертикальной плоскости выполнен в виде гидроцилиндра, причем один конец гидроцилиндра шарнирно соединен с серьгой, а другой шарнирно со стрелой манипулятора.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что механизм поворота головки вокруг вертикальной оси выполнен в виде горизонтально закрепленного на подшипниковом корпусе поворотной головки гидроцилиндра двустороннего действия с двухпоршневым штоком, причем двухпоршневой шток имеет зубчатую рейку для зацепления с валом-шестерней.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод поворота рамы в продольной вертикальной плоскости выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра, причем один конец дополнительного гидроцилиндра шарнирно соединен с основанием поворотной головки, а другой шарнирно с рамой.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм срезания древесной растительности выполнен в виде имеющей ограждение цепной пилы и привода цепной пилы в виде гидромотора, причем ограждение цепной пилы закреплено на раме.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что захватные рычаги посредством вертикальных осей закреплены на раме и связаны между собой при помощи тяги, а привод поворота захватных рычагов выполнен в виде второго дополнительного гидроцилиндра, причем один конец второго дополнительного гидроцилиндра шарнирно соединен с рамой, а другой шарнирно с одним из захватных рычагов.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм для измельчения пней выполнен в виде дополнительного подшипникового корпуса, закрепленных на вертикальном валу чередующихся дисковых пил и имеющих режущие кромки фрез, причем режущие кромки фрез расположены по винтовой линии и смещены относительно друг друга на угол

где h высота фрезы;
S толщина диска пилы;
H высота механизма измельчения пней,
и привода вращения вертикального вала в виде дополнительного гидромотора, причем вертикальный вал установлен в дополнительном подшипниковом корпусе, а корпус посредством кронштейна связан с вертикальной направляющей.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что привод возвратно-поступательного перемещения механизма для измельчения пней выполнен в виде третьего дополнительного гидроцилиндра, один конец которого шарнирно связан с кронштейном, а другой шарнирно закреплен на раме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4