Способ канатной трелевки лесоматериалов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии и технике лесозаготовок. Может быть использовано лесозаготовительными и лесохозяйственными предприятиями, производящими заготовку древесины посредством сплошных рубок главного или / и промежуточного пользования, как на равнинных, так и на горных площадках. Способ канатной трелевки лесоматериалов осуществляется посредством устройства, содержащего однобарабанную с реверсивным приводом или двухбарабанную лебедку, имеющую тяговый и возвратный канаты, грузовой прицеп с ходовой частью. Прицеп оснащен элементами зацепления со средством их подъема относительно базовой плоскости ходовой части. Средство подъема выполнено или в виде лебедки, установленной на прицепе между его ходовой частью, или при выполнении данного средства элементы зацепления соединены с канатом, пропущенным через направляющий блок. Канат кинематически связан с прицепом посредством линейного зажима. Основная лебедка при соединении элементов зацепления с канатом выполнена двухбарабанной. Установка снабжена приспособлением оттяжки ветви возвратного каната, соединенного с прицепом. Приспособление имеет дополнительную лебедку с соединительной муфтой для кинематической связи с ветвью возвратного каната и свободного прохождения последнего в указанной муфте. При осуществлении технологического процесса с канатной трелевкой лесоматериалов грузовой прицеп подают на пасеку лесосеки после выработки на ней или на части ее площади лесоматериалов. Движение прицепа корректируют в направлении зон сформированных на пасеке лесоматериалов путем силовой оттяжки возвратного каната с использованием приспособления в указанном направлении. При корректировке движения прицепа лесоматериалы расположены между ходовой частью прицепа. За обвязочный канат посредством элементов зацепления лесоматериалы фиксируются на прицепе в полуподвешенном положении. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии и технике лесозаготовок и может быть использовано лесозаготовительными и лесохозяйственными предприятиями, производящими заготовку древесины посредством сплошных рубок главного или/и промежуточного пользования, как на равнинных, так и на горных площадях.

Для осуществления лесозаготовок производят подготовительные технологические операции по строительству лесовозных дорог, подготовке лесосек с разбивкой их на разрабатываемые пасеки, а также основные технологические операции, непосредственно связанные с выработкой лесоматериалов на пасеках. При осуществлении основных технологических операций производят срезание, повал деревьев или срезание, повал, обработку деревьев, а выработанные в результате указанных операций лесоматериалы трелюют с разрабатываемой пасеки к лесовозным дорогам или погрузочным пунктам. Для производства указанных технологических процессов используют преимущественно следующее технологическое оборудование: валочные машины, валочно-пакетирующие машины, валочно-сучкорезно-раскряжевочные (харвестеры), бензиномоторный инструмент, а также тягово-транспортные средства (гусеничные или колесные) с трелевочным оборудованием, погрузчики. При трелевке лесоматериалов гусеничными или колесными тягово-транспортными средствами более половины энергии, затрачиваемой ими, расходуется на перемещение по грунтонесущей поверхности самого транспортного средства и на коллееобразование, что приводит к сокращению расстояния трелевки лесоматериалов, к увеличению потребности в строительстве временных лесовозных дорог, к увеличению силового воздействия техники на грунтонесущие поверхности лесосек (Виноградов Г.К. Лесосечные работы. М.: Лесная промышленность, 1981, с. 10 - 70).

Части этих недостатков лишен другой технологический процесс по заготовке древесины с трелевкой выработанных лесоматериалов с разрабатываемой пасеки лесосеки посредством канатных установок, мощность двигателя лебедки которых в основном расходуется на полезную работу по трелевке.

Основные технологические операции лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов заключаются в выработке лесоматериалов на разрабатываемой пасеке лесосеки, в подаче грузонесущего рабочего органа канатами лебедки, в обжиме лесоматериалов обвязочным канатом, в подсоединении последнего к элементам зацепления грузонесущего рабочего органа с фиксацией лесоматериалов в полуподвешенном положении относительно него и в последующей трелевке лесоматериалов грузонесущим рабочим органом к погрузочному пункту (SU, авторское свидетельство, N 688360, кл. B 61 B 7/00, 1979). Установка для реализации описанного технологического процесса содержит лебедку с тяговым и возвратным канатами, направляющие блоки с опорами для их установки, грузонесущий рабочий орган. Максимальное расстояние трелевки, осуществляемое данными установками, ограничено высотой опор, количеством промежуточных опор и параметрами установки по рейсовой нагруженности грузонесущего рабочего органа.

Известен также технологический процесс лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов и установка для его осуществления, в котором ля увеличения рейсовой нагрузки грузонесущего рабочего органа, расстояния трелевки лесоматериалов, предложено выполнение грузонесущего рабочего органа в виде трелевочного прицепа с ходовой частью ( колесной или санной), что позволяет снизить силовые нагрузки со стороны воза транспортируемых прицепом лесоматериалов на канаты лебедки за счет взаимодействия его ходовой части с грунтонесущей поверхностью, при этом уменьшается также количество промежуточных опор при монтаже установки (SU, авторское свидетельство N 21156, кл. B 61 B 7/02, 1968).

Однако экономическая эффективность лесозаготовок при использовании данного технического решения низка, поскольку выработка лесоматериалов на разрабатываемой пасеке лесосеки взаимоувязана с работой установки для канатной трелевки лесоматериалов. Объясняется это тем, что процесс срезания и валки деревьев осуществляется непосредственно в зоне подачи установки, при укладке деревьев в процессе их повала на специально натянутые на прицеп установки канаты. Взаимоувязанность технологических операций по выработке лесоматериалов с подачей трелевочного прицепа отрицательно сказывается на производительности процесса лесозаготовок, а также на эксплуатационной надежности установки для канатной трелевки лесоматериалов. Конструкция последней усложнена также узлами и механизмами по обеспечению взаимоувязанной работы канатов различного назначения: силовых канатов лебедки, грузовоспринимающих канатов прицепа, обвязочного каната.

Описанное техническое решение, как наиболее близкое по совокупности признаков в части способа лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов и в части установки для его осуществления, выбрано в качестве прототипа заявляемых технических решений.

Цель изобретения - повышение эффективности лесозаготовок при канатной трелевке лесоматериалов путем увеличения объема их выработки на лесосеке, а также упрощение конструкции установки для канатной трелевки лесоматериалов при увеличенной рельсовой нагруженности грузонесущего рабочего органа.

На фиг. 1 показана общая технологическая схема разработки лесосеки с канатной установкой для трелевки лесоматериалов при машинном способе выработки лесоматериалов; на фиг. 2 - то же, при выработке лесоматериалов бензиномоторным инструментом; на фиг. 3 и 4 - грузовой прицеп (с колесной ходовой частью) установки для канатной трелевки лесоматериалов, соответственно вид сбоку и в плане.

На фиг. 1-4 показана лесосека 1 с разрабатываемыми пасеками 2, 3, выработанные на указанных пасеках лесоматериалы 4, например поваленные деревья, хлысты, сортименты, лесозаготовительное оборудование для выработки лесоматериалов, например валочно-пакетирующая машина (ЛП-19) 5, бензино-моторный инструмент 6, а также установка для канатной трелевки лесоматериалов. Установка содержит размещенную на ее основании 7 двухбарабанную или однобарабанную с реверсивным приводом лебедку 8, имеющую приводные канаты 9, 10, соответственно тяговый и возвратный, которые образуют замкнутый контур через направляющие блоки 11 (или блок) с опорой 12 для их установки и грузонесущий рабочий орган, который выполнен в виде одноосного прицепа 13, имеющего взаимозаменяемую колесную 14 или санную, или гусеничную (не показано) ходовую часть. Грузовой прицеп 13 расположен между тяговым канатом 9 и ветвью 15 возвратного каната 10, при этом прицеп имеет элементы 16, посредством которых он соединен с упомянутыми канатами. Элементы 16 имеют, преимущественно, > -образную форму, причем элемент 16 для присоединения прицепа к тяговому канату 9 имеет преимущественно жесткую конструкцию. Прицеп 13 оснащен элементами 17 зацепления, которые имеют средство подъема и предназначены для взаимодействия с обвязочным канатом 18, входящим в состав оборудования канатной установки. Обвязочный канат 18 обеспечивает обжим лесоматериалов, сформированных в пачки 19. Средство подъема элементов 7 зацепления может быть выполнено в виде устанавливаемой на прицепе, например, в зоне его оси между колесами ходовой части 4 подъемной лебедки 20 (например, с ручным управлением), свободный конец каната которой соединен с указанными элементами 7 или средство подъема конструктивно выполняется в виде направляющего блока 21, расположенного на прицепе между ходовой частью и выше ее, через указанный блок 21 пропущен отрезок тягового каната 9, свободный конец которого соединен с элементами 17 зацепления, при этом указанный отрезок каната кинематически связан с прицепом, в частности с его элементами 16 через фиксатор 22, обеспечивающий линейный зажим указанного отрезка тягового каната для фиксированного положения элементов зацепления относительно базовой плоскости ходовой части прицепа (фиг. 3, 4).

Элементы 17 зацепления, фиксатор 22 имеют традиционное конструктивное исполнение соответственно, например, в виде крюка захвата и клинового зажима.

Установка для канатной трелевки лесоматериалов снабжена приспособлением оттяжки ветви 15 возвратного каната 10, которое выполнено в виде дополнительной лебедки 23 (например, с ручным приводом), канат которой имеет направляющий блок 24 с опорой 25 и соединительную муфту 26 на свободном конце каната. Соединительная муфта 26 предназначена для кинематической связи каната лебедки 23 с ветвью возвратного каната 10 и свободного прохождения указанной ветви в данной муфте. В соответствии с функциональным назначением соединительной муфты 26 последняя может быть выполнена, например, в виде направляющего ролика для ветви возвратного каната с элементами его фиксации на свободном конце каната лебедки 23 (не показано) или, например, в виде муфты тросовых соединений. Опоры для установки направляющих блоков 11, 24 соответственно канатов лебедки 8 и лебедки 23 имеют традиционное конструктивное исполнение или функцию этих опор выполняют пни.

На фиг. 1-4, иллюстрирующих способ лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов и установку для его осуществления, показано также тросочокерное оборудование 27, используемое для подтрелевки выработанных лесоматериалов, место разгрузки 28 грузового прицепа, штабели 29 лесоматериалов, сформированные в указанной зоне разгрузки, а также гидроманипулятор 30, который устанавливается в зоне разгрузки преимущественно на основание 7 основной лебедки 8.

Способ лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов осуществляется с использованием установки, имеющей одноосный грузовой прицеп 13 преимущественно с колесной ходовой частью 14 следующим образом.

На пасеках 2, 3 лесосеки 1 осуществляют выработку лесоматериалов, например, путем срезания и валки деревьев с пакетированием их в пачки 19 валочно-пакетирующей машиной (ЛП-19) 5.

При формировании пачек 19 последние укладываются преимущественно вдоль разрабатываемой пасеки, при этом с учетом осуществляемого ВПМ технологического процесса формирование пачек лесоматериалов может быть произведено и с поперечно-продольными и угловыми смещениями относительно продольной оси пасеки и направления ориентации замкнутого контура приводных канатов 9.10 канатной установки, лебедка 8 которой монтируется на пункте разгрузки 28, соответствующий зоне формирования штабелей 29 лесоматериалов, подлежащих дальнейшей вывозке к потребителю.

После выработки лесоматериалов, например, на пасеке 3 или на части ее площади и формирования пачек 19 лесоматериалов ВПМ (ЛП-19) продолжает разработку последующих пасек 2 или последующей площади пасеки 3, на которую одновременно подают посредством тягового и возвратного канатов 9, 10 лебедки 8 грузовой прицеп 13 при взаимодействии ходовой части 14 последнего с грунтонесущей поверхностью. Подача грузового прицепа 13 осуществляется на пасеку 3 к зоне сформированной пачки 19, подлежащей трелевке, при этом подача указанного прицепа осуществляется до расположения сформированной пачки между ходовой частью 14. В процессе подачи прицепа 13 движение его корректируют с учетом месторасположения пачки 19, подлежащей последующей трелевке. При корректировке движения прицепа ветвь возвратного каната, кинематически связанную с соединительной муфтой 26, оттягивают в направлении зоны пачки 19, в зоне которой или в близком к ней положении размещают (устанавливают) дополнительную лебедку 23. Наличие соединительной муфты между канатом лебедки 23 и ветвью возвратного каната 10 обеспечивает их силовое замыкание и независимое от указанного взаимодействия свободное перемещение каната 10 в названной муфте при силовом приводе со стороны лебедки 8. Таким образом, при корректировке движения грузового прицепа обеспечивают его перемещение непосредственно к зоне сформированной пачки лесоматериалов с расположением последней под ходовой частью прицепа. Упомянутую пачку лесоматериалов перед корректировкой движения прицепа или при расположении ее под ходовой частью прицепа обжимают обвязочным канатом 18, который затем прицепляют к элементам 16 зацепления и пачку выработанных лесоматериалов приподнимают относительно базовой плоскости ходовой части 14. Подъем производят с использованием подъемной лебедки 20 или тягового каната 9, с концом которого соединены указанные элементы 16. При использовании последнего упомянутого средства подъема ослабляют силовой зажим линейного фиксатора 22 и при силовом перемещении тягового каната 9 барабаном лебедки 8 осуществляют подъем элементов 16 с пачкой лесоматериалов, при этом возвратный канат 10 другим барабаном лебедки 8 фиксируется в заданном положении, что обеспечивает устойчивое положение прицепа в процессе подъема и фиксации в полуподвешенном положении пачки лесоматериалов относительно базовой плоскости ходовой части прицепа. После подъема лесоматериалов тяговый канат 9 фиксируют линейным зажимом (фиксатором) 2, и пачка лесоматериалов занимает устойчивое фиксированное положение относительно упомянутой плоскости. При фиксации пачки лесоматериалов центр ее тяжести располагается ниже центра тяжести прицепа с ходовой частью, что улучшает условия управляемости прицепом при его перемещении и уменьшает силовые нагрузки.

После фиксации в заданном полуподвешенном положении пачки выработанных лесоматериалов относительно базовой плоскости ходовой части 14 прицеп посредством канатов 9, 10 перемещают к пункту разгрузки 28, где формируют штабели 29 лесоматериалов, подлежащих дальнейшей вывозке к потребителю. Разгрузку прицепа и формирование штабелей 29 осуществляют с использованием гидроманипулятора 30, наличие которого расширяет технологические возможности установки, т.к. в данном случае зона разгрузки и зона формирования штабеля невзаимоувязанны.

При разработке пасек 3 с помощью ручной бензиномоторной пилы 6 (фиг. 2) формирование пачек лесоматериалов может быть осуществлено, например, с использованием тросочокерного оборудования 27. Указанное оборудование 27 подсоединяется к тяговому канату 9 и растягивается в зону выработанных лесоматериалов (деревья, хлысты) и при натяжении тягового каната формируется пачка лесоматериалов. Закрепление пачки, трелевка последней грузовым прицепом, погрузка осуществляется аналогично описанному ранее процессу, соответствующему выработке лесоматериалов машинным способом.

Таким образом при осуществлении технологического процесса лесозаготовок с канатной трелевкой лесоматериалов выработка последних на пасеках лесосек и процесс трелевки сформированных пачек лесоматериалов осуществляются с различных невзаимоувязанных между собой технологических зон лесосеки, при этом загрузка грузового прицепа производится непосредственно в зоне сформированной пачки при минимальных энерго- и трудозатратах. Увеличивается площадь съема товарной продукции на лесосеке, что в целом повышает эффективность лесозаготовок.

Установка для канатной трелевки лесоматериалов конструктивно проста и имеет высокую эксплуатационную надежность.

Формула изобретения

1. Способ канатной трелевки лесоматериалов, включающий выработку лесоматериалов на разрабатываемых пасеках лесосеки, подачу одноосного грузового прицепа с ходовой частью тяговым и возвратным канатами лебедки на разрабатываемую пасеку, формирование пачек выработанных лесоматериалов, обжим сформированной пачки обвязочным канатом, фиксацию пачки за указанный канат в полуподвешенном положении относительно базовой плоскости ходовой части прицепа, последующую трелевку прицепом упомянутой пачки к месту разгрузки, отличающийся тем, что грузовой прицеп с ходовой частью посредством тягового и возвратного канатов лебедки подают на разрабатываемую пасеку лесосеки после выработки на ней или на части ее площади лесоматериалов, при этом движение прицепа корректируют в направлении зон сформированных на пасеке пачек выработанных лесоматериалов путем силовой оттяжки возвратного каната лебедки в указанном направлении и с расположением пачки между ходовой частью прицепа, а затем производят ее фиксацию в упомянутом положении относительно базовой плоскости ходовой части.

2. Устройство для канатной трелевки лесоматериалов, содержащее основную однобарабанную с реверсивным приводом или двухбарабанную лебедку с тяговым и возвратным канатами, образующими замкнутый контур через направляющие блоки, опоры для их установки, грузонесущий рабочий орган, который выполнен в виде одноосного грузового прицепа с ходовой частью и расположен между тяговым и возвратным канатами, при этом устройство имеет обвязочный канат для обжима пачки выработанных лесоматериалов и расположенные в зоне прицепа элементы зацепления для воздействия с обвязочным канатом, отличающееся тем, что устройство снабжено средством подъема элементов зацепления и их фиксации относительно базовой плоскости ходовой части прицепа и приспособлением оттяжки ветви возвратного каната, соединенного с грузовым прицепом, при этом названное приспособление выполнено в виде дополнительной лебедки, свободный конец каната которой имеет соединительную муфту для кинематической связи с ветвью возвратного каната с возможностью свободного прохождения ее в названной муфте, а средство подъема элементов зацепления выполнено или в виде установленной на прицепе между его ходовой частью подъемной лебедки, конец каната которой соединен с элементами зацепления или при выполнении названного средства подъема элементы зацепления соединены со свободным концом отрезка тягового каната, который пропущен через расположенный на прицепе выше его ходовой части направляющий блок и соединен с прицепом посредством фиксатора, обеспечивающего его линейный зажим, причем основная лебедка в последнем случае выполнена двухбарабанной.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено гидроманипулятором, установленным на основании основной лебедки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к подвесным канатным дорогам, предназначенным для транспортировки горной массы, и может быть использовано в других отраслях промышленности для обеспечения транспортными средствами постоянных грузопотоков сыпучих материалов

Изобретение относится к канатным транспортно-грузоподъемным средствам, в частности, для подъема и доставки воды из открытого канала

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к подвесным канатным дорогам, и может быть использовано при разработке лесосек на горных склонах и заболоченных грунтах

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к подвесным канатным дорогам, предназначенным для транспортирования грузов в шахтах, в цехах заводов

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к трелевочным установкам, и может быть использовано в горных условиях при разработке лесосек

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к подвесным канатным установкам для трелевки древесины, и может быть использовано при разработке лесосек на горных склонах в равнинной и заболоченной местностях

Изобретение относится к подвесным подъемно-транспортным устройствам и может быть использовано для транспортировки животных

Изобретение относится к транспортным подвесным дорогам

Изобретение относится к лесному хозяйству и лесной промышленности

Изобретение относится к способу и устройству для отделения древесной зелени (хвои, листвы) от срубленных ветвей и может быть использовано на лесозаготовительных предприятиях и в лесных хозяйствах

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при проведении лесосечных работ путем сплошных и постепенных рубок леса

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к технологии выращивания лесных полос природоохранного агролесомелиративного значения в зонах с тяжелыми лесорастительными условиями

Изобретение относится к растениеводству
Наверх