Валочно-пакетирующая машина

 

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к валочно-пакетирующим машинам с фронтально надвигаемым (на дерево) захватно-срезающим устройством. Валочно-пакетирующая машина содержит самоходное шасси 1 с кабиной оператора 2 и гидроманипулятором 3. На конце гидроманипулятора (на конце его рукояти) размещено поворотное в продольно-вертикальной плоскости симметрии манипулятора захватно-срезающее устройство (ЗСУ) 5. ЗСУ имеет вертикально ориентированную стойку 6 c Г-образным упором 7, поярусно расположенными поворотными рычагами, соответственно захватными 9 и удерживающими 10. В нижней консольной части стойки установлен срезающий аппарат 11, имеющий корпус 12, который выполнен с открытым П-образным вырезом 13, имеющим по его контуру вертикально ориентированный опорный элемент 14 с боковыми консольными участками 15 и 16, расположенными с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии I-I стойки 6. На стойке 6 над элементом 14 размещен второй вертикально ориентированный опорный элемент 19 Г-образной формы, поперечно ориентированный и боковой консольный участки 20 которого эквидистантны аналогичным участкам элемента 14. Боковые консольные участки 20 и 15 элементов 19 и 14 расположены со стороны плоскости I-I, противолежащей размещению на стойке 6 осей поворота 17, 18 рычагов 9, 10. Оси поворота 17, 18 расположены со стороны плоскости I-I, обращенной к кабине 2. При реализации изобретения упрощается привод поворотных рычагов, снижается энергоемкость, улучшается обзорность конструктивных узлов машины, обеспечивается стабильная фиксация срезанных деревьев в ЭСУ, что в целом повышает производительность машины, обеспечивающей фронтальное надвигание ЭСУ на срезаемое дерево. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к валочно-пакетирующим машинам с фронтально надвигаемым (на дерево) захватно-срезающим устройством.

Известна валочно-пакетирующая машина, содержащая самоходное шасси с кабиной оператора и гидроманипулятором, на конце которого установлено поворотное в продольно-вертикальной плоскости симметрии манипулятора захватно-срезающее устройство, выполненное в виде вертикально ориентированной стойки с поярусно расположенными на ней упором, поворотными захватными и удерживающими рычагами, а также со срезающим аппаратом в нижней консольной части стойки, при этом срезающий аппарат имеет корпус с открытым П-образным вырезом, по контуру которого установлен вертикально ориентированный опорный элемент, боковые консольные участки которого расположены с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, причем оси поворота названных рычагов вертикально ориентированы и поперечно смещены упомянутой плоскости симметрии (см. патент Швеции (SE) N 456306, кл. A 01 G 23/08, 1982). В известной машине кабина оператора и гидроманипулятор установлены на поворотном в горизонтальной плоскости основании, поперечно смещены относительно друг друга, при этом гидроманипулятор расположен в продольно-вертикальной плоскости, проходящей преимущественно через ось поворота основания. Срезающий аппарат имеет дисковый рабочий орган с вертикально ориентированной осью вращения и съемными резцами на боковой поверхности диска. При работе машины захватно-срезающее устройство (ЗСУ) фронтально надвигается на комлевую часть дерева, происходит срезание последнего, удерживание его (или группы срезанных деревьев) в ЗСУ, последующее срезание очередного дерева, а затем валка спакетированной группы деревьев.

В известной валочно-пакетирующей машине поворотные рычаги захватно-срезающего устройства функционально предназначены для захвата дерева, удержания срезанных деревьев при накоплении в ЗСУ. Оси поворота рычагов размещаются на стойке ЗСУ с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, одна из сторон которой находится вне зоны обзорности из кабины оператора, что затрудняет управление рычагами и снижает производительность процесса. Расположение поворотных рычагов соответствующего функционального назначения с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки увеличивает также энергозатраты на привод рычагов и материалоемкость ЗСУ, что ухудшает технические характеристики машины по этим показателям.

Кроме того, открытый вырез корпуса срезающего аппарата симметричен относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, что в условиях технологического процесса, соответствующего наличию в ЗСУ группы срезанных деревьев, уменьшает величину открытости выреза по углу наведения для срезания очередного дерева, при этом снижается производительность.

Известное техническое решение по пат. N 456306 по совокупности и взаимосвязи конструктивных признаков наиболее близко к заявляемому изобретению и выбрано его прототипом.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, относится к созданию высокопроизводительной валочно-пакетирующей машины, имеющей низкую энергоемкость и простую конструкцию.

Поставленная техническая задача решается следующим образом.

В валочно-пакетирующей машине, содержащей самоходное шасси с кабиной оператора и гидроманипулятором, на конце которого установлено поворотное в продольно-вертикальной плоскости симметрии манипулятора захватно-срезающее устройство, выполненное в виде вертикально ориентированной стойки с поярусно расположенными на ней упором, поворотными захватными и удерживающими рычагами, а также срезающим аппаратом в нижней консольной части стойки, при этом срезающий аппарат имеет корпус с открытым П-образным вырезом, по контуру которого установлен вертикально ориентированный опорный элемент, боковые консольные участки которого расположены с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, причем оси поворота названных рычагов вертикально ориентированы и поперечно смещены от упомянутой плоскости симметрии, в соответствии с изобретением предложено захватно-срезающее устройство снабдить расположенным на его стойке над опорным элементом выреза корпуса срезающего аппарата вторым вертикально ориентированным опорным элементом, имеющим Г-образную форму, поперечно ориентированный и боковой консольный участки которого эквидистантны аналогичным участкам первого опорного элемента, при этом эквидистантные боковые консольные участки обоих элементов расположены со стороны продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, противолежащей размещению на последней осей поворота рычагов, которые расположены со стороны указанной плоскости симметрии, обращенной к кабине оператора.

При такой конструкции захватно-срезающего устройства валочно-пакетирующей машины упрощается привод поворотных рычагов, снижается энергоемкость, обеспечивается обзорность основных узлов машины в процессе эксплуатации, что повышает производительность, при этом сохраняются основные преимущества валочной машины, обеспечивающей фронтальное наведение захватно-срезающего устройства (ЗСУ) на срезаемое дерево, накопление деревьев в ЗСУ со стабильной их фиксацией в условиях последующего срезания очередных деревьев.

В соответствии с изобретением предложено контур П-образного выреза выполнить асимметричным относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, при этом эквидистантные боковые консольные участки первого и второго опорных элементов расположены от названной плоскости симметрии на расстояниях, меньших, чем расстояние между этой плоскостью и боковым консольным участком опорного элемента выреза, противолежащим упомянутым участкам, а опорные плоскости поперечно ориентированных участков указанных элементов образуют с продольно-вертикальной плоскостью симметрии стойки острые углы, с вершинами соответственно одного из них, обращенной к открытому контуру П-образного выреза, а другого - в зоне пересечения названных плоскостей со стороны стойки, обращенной к осям поворота рычагов.

В соответствии с изобретением упор захватно-срезающего устройства имеет Г-образную форму, эквидистантную форме второго Г-образного опорного элемента, и расположен в верхней части стойки над указанным элементом.

При таком конструктивном выполнении захватно-срезающего устройства увеличивается зона открытости выреза корпуса срезающего аппарата, улучшающая условия смещения срезанных деревьев в зону накопления ЗСУ, улучшается фиксация срезанных деревьев в названной зоне, что в целом способствует значительному повышению производительности машины.

На фиг. 1 показана валочно-пакетирующая машина, общий вид; на фиг. 2 - захватно-срезающее устройство, вид сверху.

Валочно-пакетирующая машина содержит самоходное шасси 1 с кабиной оператора 2 и гидроманипулятором 3. Кабина оператора и гидроманипулятор размещены на поворотном в горизонтальной плоскости основании 4, установленном на шасси 1, при этом кабина 2 поперечно смещена относительно оси поворота основания 4, а гидроманипулятор 3 расположен в продольно-вертикальной плоскости, проходящей преимущественно через ось поворота основания. На конце гидроманипулятора (на конце его рукояти) размещено поворотное в продольно-вертикальной плоскости симметрии манипулятора захватно-срезающее устройство (ЗСУ) 5.

Захватно-срезающее устройство 5 имеет вертикально ориентированную стойку 6 с упором 7, имеющим Г-образную форму с боковым консольным участком 8. На стойке 6 поярусно расположены поворотные рычаги, соответственно захватные 9 и удерживающие 10. В нижней консольной части стойки 6 установлен срезающий аппарат 11, размещенный в корпусе 12. Корпус 12 имеет открытый П-образный вырез 13, по контуру которого установлен вертикально ориентированный опорный элемент 14 с боковыми консольными участками 15 и 16, которые расположены с обеих сторон относительно продольно-верикальной плоскости симметрии I-I стойки 6. Оси поворота 17, 18 соответственно рычагов 9 и 10 поперечно смещены относительно названной плоскости I-I и расположены со стороны ее, обращенной к кабине 2. На стойке 6 над опорным элементом 14 размещен второй вертикально ориентированный опорный элемент 19, имеющий Г-образную форму, поперечно ориентированный участок и боковой консольный участок 20 которого эквидистантны аналогично ориентированным участкам опорного элемента 14, при этом консольный участок 20 и соответствующий участок 15 элемента 14 расположены со стороны плоскости I-I, противолежащей размещению на стойке 6 осей поворота 17, 18 рычагов 9, 10, которые расположены со стороны названной плоскости I-I, обращенной к кабине оператора 2. Контур П-образного выреза 13 асимметричен относительно плоскости I-I, при этом эквидистантные боковые консольные участки 15, 20 опорных элементов 14, 19 расположены от плоскости I-I на расстояниях "l", меньших, чем расстояние "l₁" между этой плоскостью и боковым консольным участком 16 опорного элемента 14. Опорные плоскости поперечно ориентированных участков опорных элементов 14, 19 образуют с продольно-вертикальной плоскостью I-I острые углы α, с вершинами соответственно одного из них, обращенной к открытому контуру П-образного выреза корпуса 12, а другого - в зоне пересечения названных плоскостей со стороны стойки, обращенной к осям поворота 17, 18 рычагов 9, 10. Срезающий аппарат 11 выполнен с режущим рабочим органом преимущественно в виде диска с вертикальной осью вращения и съемными резцами на боковой периферийной части диска, возможно и иное конструктивное исполнение режущего рабочего органа, например в виде цепного пильного аппарата или в виде ножей силового резания (не показано). В варианте выполнения срезающего аппарата с режущим диском корпус 12 имеет горизонтально ориентированную опорную площадку 21, что стабилизирует положение срезанного дерева в ЗСУ. Упор 7 имеет преимущественно Г-образную форму соответственно с поперечным участком и боковым консольным участком 8, которые эквидистантны аналогичным участкам опорных элементов 14, 19.

Конструктивно захватывающий рычаг 9 для обеспечения надежности и улучшения условий охвата дерева при его срезании выполнен из двух, разнесенных по высоте и жестко связанных между собой частей, а удерживающий рычаг 10 выполнен из двух шарнирно-сочлененных между собой и подпружиненных частей 22, 23, что позволяет регулировать занимаемый названными частями рычага 10 объем захватно-накопительной плоскости ЗСУ (образованной упором 7, рычагами 9, 10 и опорными элементами 14, 19) при удержании в ней дерева или их пачки. Привод поворота рычагов 9, 10, стойки 6, элементов (стрелы, рукояти) манипулятора осуществляется гидроцилиндрами. Корпус 12 срезающего аппарата имеет в нижней консольной части защитный обод 24, предотвращающий повреждение режущего органа и корпуса при нетехнологическом взаимодействии их с деревьями, камнями и т.п.

Машина работает следующим образом. ЗСУ путем поворота стойки 6 и надвиганием манипулятора 3 фронтально наводится на стоящее дерево, при этом диск срезающего аппарата вращается, рычаги 9, 10 открыты, а часть П-образного выреза 13, расположенная со стороны плоскости I-I, обращенная к кабине 2, наводится на комлевую часть дерева, производят срезание последнего; рычагами 9, 10 захватывают и смещают его ствол на опорной площадке 21 в направлении поперечно ориентированных участков упора 7 и опорных элементов 14, 19 и затем вдоль последних в направлении угловых зон названных элементов 7, 14, 19, при этом угловые зоны образованы при стыковке поперечно ориентированных участков этих элементов и консольных участков 8, 15, 20, расположенных со стороны плоскости I-I, противолежащей зоне видимости из кабины 2. Срезанное дерево фиксируется в названных угловых зонах элементов 7, 14, 19 частями 22, 23 рычага 10. При этом благодаря выполнению рычага 10 из двух частей обеспечивается надежная фиксация дерева в указанной угловой зоне захватно-накопительной плоскости ЗСУ, части 22, 23 рычага 10 занимают минимальный ее рабочий объем, увеличивая тем самым открытость выреза корпуса 12 для последующей технологической операции по срезанию очередного дерева. Открытость названного выреза при этом увеличена за счет асимметричности его относительно плоскости I-I, при этом наибольшая часть зоны асимметрично смещена от плоскости I-I к кабине 2 за счет параметров расстояний "l" и "l₁", где l < l₁.

При срезании очередного дерева ЗСУ наводят на него комлевую часть, открывают захватные рычаги 9 и производят его срезание (ранее срезанное дерево удерживается рычагом 10), рычагами 9 перемещают ствол дерева в описанные угловые зоны элементов 7, 14, 19 по опорной площадке 21 и наружным поверхностям частей 23, 23 рычага 10 до упора в консольные участки 8, 15, 20 или ранее срезанное дерево. После чего поворотом части 23 рычага 10 извлекают его консольную часть 22 из зажима между деревьями, при этом рычаг 10 складывается, растягивая пружину, а освободившись, его консольная часть 25 возвращается в исходное положение под действием этой же пружины, и вновь рычагом 10 производят зажим уже двух или, продолжая процесс, нескольких деревьев, причем благодаря вышеописанному внутреннему контуру опорно-упорных элементов 7, 14, 19 и его асимметричности в плоскости I-I, а также по внутреннему контуру поверхностей рычагов 9, 10 происходит сдвиг деревьев на опорной площадке 21 и формирование их пачки в накопительной части полости ЗСУ до тех пор, пока последнее срезанное дерево не займет видимый из кабины 2 ее участок. Сформированную пачку гидроманипулятором 3 и поворотом основания 4 переносят за машину и укладывают на землю. Далее процесс повторяется.

При этом, благодаря эквидистантному выполнению поперечно ориентированных участков и консольных боковых участков упора 7, опорных элементов 14, 19, образованные участками угловые зоны стабилизируют положение срезанных деревьев в ЗСУ, обеспечивая тем самым фиксированное формирование пачки деревьев в ЗСУ, при последующем технологическом режиме работы которого (валка) улучшаются условия пакетирования деревьев в зоне их укладки. Эквидистантное выполнение описанных участков 7, 14, 19 обеспечивает направленное смещение срезанных деревьев в угловые зоны ЗСУ.

Благодаря ориентации поперечных участков элементов 7, 14, 19 под углом α к плоскости I-I срезанные деревья посредством рычагов 9 плавно смещаются в угловые зоны накопления, рабочий объем которых за счет описанного расположения поперечно ориентированных участков относительно плоскости I-I увеличивается, что повышает производительность машины.

В процессе работы валочно-пакетирующей машины из кабины оператора постоянно обеспечивается обзорность фронта работ, уверенное надвигание ЗСУ на срезаемое дерево и доступность наблюдения за действиями его рычагов, что повышает производительность процесса.

Формула изобретения

1. Валочно-пакетирующая машина, содержащая самоходное шасси с кабиной оператора и гидроманипулятором, на конце которого установлено поворотное в продольно-вертикальной плоскости симметрии манипулятора захватно-срезающее устройство, выполненное в виде вертикально ориентированной стойки с поярусно расположенными на ней упором, поворотными захватными и удерживающими рычагами, а также срезающим аппаратом в нижней консольной части стойки, при этом срезающий аппарат имеет корпус с открытым П-образным вырезом, по контуру которого установлен вертикально ориентированный опорный элемент, боковые консольные участки которого расположены с обеих сторон от продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, причем оси поворота названных рычагов вертикально ориентированы и поперечно смещены от упомянутой плоскости симметрии, отличающаяся тем, что захватно-срезающее устройство снабжено расположенным на его стойке над опорным элементом выреза корпуса срезающего аппарата вторым вертикально ориентированным опорным элементом, имеющим Г-образную форму, поперечно ориентированный и боковой консольный участки которого эквидистантны аналогичным участкам первого опорного элемента, при этом эквидистантные боковые консольные участки обоих элементов расположены со стороны продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, противолежащей размещению на последней осей поворота рычагов, которые расположены со стороны указанной плоскости симметрии, обращенной к кабине оператора.

2. Валочно-пакетирующая машина по п.1, отличающаяся тем, что контур П-образного выреза выполнен асимметричным относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии стойки, при этом эквидистантные боковые консольные участки первого и второго опорных элементов расположены от названной плоскости симметрии на расстояниях меньших, чем расстояние между этой плоскостью и боковым консольным участком опорного элемента выреза, противолежащим упомянутым участкам, а опорные плоскости поперечно ориентированных участков указанных элементов образуют с продольно-вертикальной плоскостью симметрии стойки острые углы с вершинами соответственно, одного из них, обращенной к отрытому контуру П-образного выреза, а другого - в зоне пересечения названных плоскостей со стороны стойки, обращенной к осям поворота рычагов.

3. Валочно-пакетирующая машина по п.1, отличающаяся тем, что упор захватно-срезающего устройства имеет Г-образную форму эквидистантную форме второго Г-образного опорного элемента и расположен в верхней части стойки над указанным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2