Способ направленной валки деревьев и устройство для осуществления способа
Владельцы патента RU 2466530:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)
Способ характеризуется тем, что в завершении спиливания при начале падения дереву придают вращательное движение вокруг его продольной оси за счет действия силы резания и силы трения в конце спиливания с возможностью укладки спиленного дерева на грунт под углом от 10 до 30° по отношению к продольной оси валочной машины. Спиливание дерева осуществляют как можно ниже, почти заподлицо с грунтом. Устройство для осуществления способа содержит гибкую режущую цепь пильного органа с резцами втулочного типа с круговой режущей кромкой. Способ и устройство обеспечивают беззажимное спиливание и направленную валку деревьев на грунт. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области лесной промышленности и может быть использовано при разработке лесосек.
Известен способ направленной валки деревьев, включающий закрепление в комлевой части ствола выше и ниже подпила валочного рычага, срезание на участке между местами закрепления рычага, валку в заданном направлении и отсоединение валочного рычага от поваленного дерева и пня. Способ предусматривает установку на стволе дерева кратного полиспаста в направлении валки дерева и закрепление блоков канатами, охватывающими ствол (SU 1665964, МПК А01G 23/08, от 26.07.1989 г.). Перед срезанием дерева осуществляют наклон ствола путем приложения усилия к сходящей ветви полиспаста и фиксацию каната.
Недостатком этого способа является его сложность, громоздкость и дороговизна оборудования для осуществления способа.
Известен способ валки дерева, включающий его срезание и одновременное введение упора, имеющего длину, превышающую диаметр дерева, в образующуюся за срезающим органом прорезь до приложения сталкивающего усилия со стороны недорезанной части дерева в направлении валки (SU 1687122, МПК А01G 23/08, от 20.06. 1988 г.). Введение упора в прорезь осуществляют на глубину L, величина которой определяется из следующей зависимости: L=h/sinα, где h - высота упора, α - угол начала свободного падения дерева.
Однако и этот способ валки деревьев предусматривает применение дополнительного оборудования и небезопасен при работе.
Известна пильная цепь для резания древесины, включающая шарнирно соединенные режущие зубья с пластинами из твердого сплава, подрезающие зубья, каждый из которых выполнен в виде двухсторонне заостренных, расположенных по обе стороны от режущих зубьев, под углом друг к другу и к продольной вертикальной плоскости дисков, и соединительные звенья (SU 1675084, МПК B27B 33/14, от 15.08.1988 г.). Каждый режущий зуб этой цепи выполнен из двух частей с наклоном параллельно двухсторонне заостренным дискам в зоне их крепления, при этом пластины из твердого сплава смонтированы на режущих зубьях при помощи П-образных накладок, прикрепленных к зубьям заклепками.
Недостатком этой пильной цепи является сложность конструкции.
Известен режущий инструмент, включающий диск с накладными пазами на его периферии, в которых установлены режущие зубья, а к обеим сторонам периферии диска прикреплены кольцевые ленты, фиксирующие зубья с торцевых сторон диска, причем дно пазов имеет закругленную форму (SU 1708613, МПК B27B 33/08, от 11.09.1989 г.).
Однако этот дисковый инструмент не пригоден для направленной валки деревьев из-за малой толщины выполняемого им пропила.
Изобретение решает задачу направленной валки деревьев с помощью вращения их от действия силы резания.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в беззажимном спиливании дерева и направленном падении дерева на грунт.
Указанный единый технический результат достигается тем, что при валке дерева в конце спиливания, в начальной момент падения, дереву придают вращательное движение вокруг его продольной оси за счет действия силы резания и силы трения в ходе спиливания, с возможностью укладки дерева на грунт под углом, равным 10-30° по отношению к продольной оси валочной машины. Спиливание дерева осуществляют почти заподлицо с землей, а в устройстве для валки, включающем пильный орган с оборудованием, режущая цепь выполнена гибкой с резцами втулочного типа, с круговой режущей кромкой.
Укладка дерева на грунт под углом менее 10° по отношению к продольной оси валочной машины приводит к завалу спиленных деревьев, а угол более 30° может привести к повреждению кабины валочной машины сучьями спиленного дерева.
Выполнение режущей цепи гибкой с резцами втулочного типа, с круговой режущей кромкой обеспечивает придание вращательного движения дереву за счет действия силы резания (в конце пропила).
На фиг.1 схематично изображено навесное валочное оборудование с пильным органом, которое может устанавливаться на машину для валки деревьев; на фиг.2 - резец втулочного типа с круговой режущей кромкой; на фиг.3 - схема расположения упавшего дерева.
Валочное оборудование состоит из пильного органа, включающего гибкую режущую цепь 1 из резцов 2 втулочного типа с круговой режущей кромкой, на тросе 3, приводного блока 4 и обводных блоков 5, расположенных на общей раме 6, у которой длина рабочей части пильного органа рассчитана на спиливание самого объемного дерева.
Способ направленной валки деревьев и работа устройства для этого осуществляется следующим образом.
При подходе валочной машины к очередному спиливаемому дереву оператор как можно ниже устанавливает общую раму 6 с навесным оборудованием до касания гибкой режущей цепью 1 этого дерева. При включении привода блока 4, резцы 2 на тросе 3 через обводные блоки 5, двигаясь с большой скоростью, врезаясь в дерево, начинают спиливать его. Спиливание дерева осуществляют как можно ниже, почти заподлицо с грунтом. Спиленное дерево укладывается на грунт под углом от 10 до 30° по отношению к продольной оси валочной машины.
Процесс валки дерева гибкими пильными цепями отличается от традиционных способов спиливания растущего дерева тем, что нет необходимости в применении дополнительных дорогостоящих валочных приспособлений, каковыми являются гидроклин, гидродомкрат, валочный рычаг, манипулятор и т.д.
При валке леса гибкими пильными цепями падающее дерево совершает более сложное движение в пространстве, с некоторым вращением и отключением фактической плоскости падения от геометрической, а именно:
- причиной падения дерева является выход проекции центра тяжести его за контур пня вследствие наклона ствола при изгибе недопила;
- процесс падения начинается в момент разрушения недопила.
При падении дерево имеет с пнем и с резцами 2 точки контакта, и в это время дереву передается от пильного органа вращательное движение вокруг его продольной оси за счет действия силы резания и силы трения. В результате дерево падает со смещением, как показано на схеме фиг.3.
1. Способ направленной валки деревьев преимущественно валочными машинами, включающий спиливание и валку деревьев, отличающийся тем, что в завершении спиливания при начале падения дереву придают вращательное движение вокруг его продольной оси за счет действия силы резания и силы трения в конце спиливания с возможностью укладки спиленного дерева на грунт под углом от 10 до 30° по отношению к продольной оси валочной машины, причем спиливание дерева осуществляют как можно ниже почти заподлицо с грунтом.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее пильный орган с оборудованием, отличающееся тем, что режущая цепь пильного органа выполнена гибкой с резцами втулочного типа с круговой режущей кромкой.
