Лесная машина
Владельцы патента RU 2535162:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к области лесного хозяйства и может найти применение при уходе за лесом, произрастающим на выработанных торфяниках, при формировании лесозащитных разрывных полос, а также реконструкции осушительных каналов. Машина включает базовое шасси с трехсекционной рамой. На первой секции рамы размещены фронтальное рубительное устройство, соединенное трубопроводом для транспортировки щепы с размещенным на третьей секции рамы контейнером, стрела с системой гидравлических цилиндров, на конце которой смонтирован валочный механизм в виде рубительно-пильного диска, снабженый приемником щепы с вентилятором, подключенным дополнительной трубой к трубопроводу для транспортировки щепы в контейнер, а также кабина оператора на направляющих с возможностью продольного и поперечного перемещения в горизонтальной плоскости. На средней секции рамы размещены энергетическая установка и дискорубительное оборудование, соединенное трубопроводом с контейнером. На третьей секции рамы смонтирован дополнительный манипулятор с двухчелюстным ковшовым захватом и накопительный контейнер. Каждая секция рамы снабжена тремя колесными парами - средней опорной и крайними поворотными, оборудованными телескопическими кронштейнами с гидроприводами. При таком выполнении обеспечивается работа машины на местности со сложным рельефом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области лесного хозяйства и найдет применение при уходе за лесом, произрастающим на выработанных торфяниках, при формировании лесозащитных разрывных полос, а также при реконструкции осушительных каналов.
Сущность проблемы состоит в том, что в целях предотвращения возникновения пожаров на выработанных торфяниках требуется восстановление системы осушительных каналов, чтобы использовать ее для поддержания необходимого уровня грунтовых вод. При проведении расчистки каналов требуется удалить с бермы и из русла канала древесно-кустарниковую растительность. Повышенная пожароопасность выработанных торфяников требует удаление всей срубленной древесно-кустарниковой растительности за их пределы.
Известна конструкция лесной машины, состоящая из двухсекционной рамы. На первой секции расположена энергетическая установка и кабина оператора, на второй - технологическое оборудование, включающее стрелу с системой гидравлических цилиндров и захватно-срезающее устройство, смонтированное на концевой части стрелы (Св. РФ на полезную модель №31910, МПК A01G 23/08, Бюл. №25, 2003).
Недостатком этой машины является необходимость после ее работы производить вывоз спиленного леса и срезанных сучьев.
Известна конструкция машины для прореживания леса, состоящая из трехсекционной рамы, каждая из секций снабжена двумя парами колес. На первой секции размещено технологическое оборудование, включающее стрелу с системой гидравлических цилиндров, на конце которой смонтирован валочный механизм, и расположеное в передней части этой секции рубительное устройство, соединенное трубопроводом для транспортировки щепы в контейнер, размещенный на третьей секции рамы, а на средней секции рамы установлена кабина оператора и энергетическая установка (патент РФ №2121264, МПК A01G 23/02, Бюл. №31, 1998 г). Использование этой машины позволяет на месте производить валку древесной растительности, превращение ее в щепу, засыпку щепы в контейнер для последующего вывоза. Данная машина принята в качестве прототипа.
Недостатком этой машины является необходимость свободного пространства для укладки спиленных деревьев на поверхность земли для последующей переработки в щепу, иначе существует опасность повреждения молодой поросли деревьев ценных пород, при этом после спиливания деревьев остаются пни, на которых образуется поросль, быстро обгоняющая в росте молодые растения ценных пород, угнетающая их и сводящая на нет саму цель работы машины. Кроме того, эта машина может работать только на ровном рельефе.
Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемая лесная машина, включающая базовое шасси с трехсекционной рамой и двумя колесными парами на каждой секции, размещенные на первой секции рамы фронтальное рубительное устройство, соединенное трубопроводом для транспортировки щепы с размещенным на третьей секции рамы контейнером, стрелу с системой гидравлических цилиндров, на конце которой смонтирован валочный механизм, энергетическую установку на второй секции рамы и кабину оператора, согласно предлагаемому изобретению валочный механизм выполнен в виде рубительно-пильного диска и снабжен приемником щепы с вентилятором, подключенным дополнительной трубой к трубопроводу для транспортировки щепы в контейнер, на средней секции рамы установлено дискорубительное оборудование, также соединенное трубопроводом с контейнером, на третьей секции рамы смонтирован дополнительный манипулятор с двухчелюстным ковшовым захватом, кабина оператора размещена на первой секции рамы на направляющих с возможностью продольного и поперечного перемещения в горизонтальной плоскости, а каждая секция рамы снабжена дополнительной средней опорной колесной парой, при этом крайние колесные пары каждой секции оборудованы поворотными телескопическими кронштейнами с гидроприводами.
Кроме того, для большей проходимости и устойчивости на торфяниках колесные пары могут быть выполнены сдвоенными, т.е. состоящими из четырех колес, а поворотные колесные пары могут быть снабжены быстромонтируемыми резино-металлическими гусеницами.
Новый технический результат от применения предлагаемого изобретения состоит в том, что выполнение валочного механизма лесной машины в виде рубительно-пильного диска с дополнительным трубопроводом и вентилятором, а также снабжение рубительным оборудованием, соединенным транспортирующим трубопроводом с контейнером, и дополнительным манипулятором с двухчелюстным ковшовым захватом позволяют удалять прореживаемые деревья без предварительной валки путем последовательной разделки на небольшие отрезки, включая измельчение пня. При этом рубительное оборудование средней секции позволяет разделывать отрезки древесины в щепу и подавать ее в контейнер. Установка кабины на передней секции на направляющих создает необходимый для работы обзор. Снабжение секций рамы дополнительными колесами и поворотными телескопическими кронштейнами с гидроприводами обеспечивает хорошую проходимость машины на торфяниках и позволяет устанавливать раму в рабочее горизонтальное положение на склонах.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема лесной машины при размещении оборудования в рабочем положении, вид сбоку; на фиг.2 - схема лесной машины в транспортном положении, вид спереди; на фиг.3 - схема первой секции лесной машины, вид сбоку.
Предлагаемая лесная машина включает базовое колесное шасси с трехсекционной рамой (1, 2, 3 на фиг.1). Каждая секция имеет три колесные пары - среднюю 4 опорную и крайние 5 и 6 поворотные с помощью телескопических кронштейнов 24 с гидроцилиндрами 25 (фиг.2). Для большей проходимости и устойчивости на торфяных почвах колесные пары могут состоять из четырех колес и могут быть оборудованы быстромонтируемыми резино-металлическими гусеницами (на чертежах не показаны).
Секции 1 и 3 рамы оборудованы манипуляторами 8 и 9. На 1-й секции на стреле 7 размещено фронтальное рубильное устройство в виде поворотного челюстного ковша 10 с измельчителем 11 травы и мелкого кустарника, связанное через щелевой эжектор 26 (фиг.3) с пневмощепопроводом 12, ведущим в накопительный контейнер 13, размещенный на секции 3.
К манипулятору 8 секции 1 (фиг.3) присоединен валочный механизм в виде рубильно-пильного диска 14 (например, по http://naT.RU RU №2480982), снабженный пневмокожухом 15 - приемником щепы и стружки с вентилятором и дополнительной трубой 16 к трубопроводу 12 для доставки в контейнер 13. Рубильно-пильный диск 14 оборудован механизмом 17 колебательного перемещения и реверсом для рабочего вращения в обратном направлении.
К манипулятору 9 секции 3 присоединен двухчелюстной ковшовый захват 18.
На средней секции 2 рамы размещены дизельный двигатель 19, дискорубильное оборудование 21 с эжектором 20 и щепопроводом.
Кабина 22 оператора для возможности большего обзора размещена на секции 1 с возможностью продольного и поперечного перемещения в горизонтальной плоскости на направляющих 23 (фиг.3).
Предлагаемая лесная машина работает следующим образом.
В качестве примера рассмотрим прокладку противопожарных лесозащитных просек и очистку канала на выработанных торфяниках.
Машину завозят на объект, соединяют секции 1, 2, 3 рамы (фиг.1), устанавливают кабину 22 (фиг.3) на раме 1 на направляющих 23. Устанавливают на каждую секцию рамы колесные пары 4, 5 и 6, при необходимости спаренные и оборудованные быстромонтируемыми резино-металлическими гусеницами. Крайние колесные пары 5 и 6, оборудованные поворотными телескопическими кронштейнами 24 (фиг.2, 3) с гидроприводами 25, устанавливают в транспортное положение (фиг.1, 3) с увеличенным просветом Но и расположением рам секций в горизонтальном положении. Колесная пара 4 - опорная, служит для устойчивости машины в работе на рыхлых торфяных почвах.
При прокладке противопожарных просек в начале обрабатываемой полосы все секции рамы поворотными телескопическими кронштейнами 24 из транспортного положения переводят в рабочее с просветом, то есть с понижением центра тяжести. Это повышает устойчивость и проходимость лесной машины на склонах и выработанных торфяниках. Стрелу 7 и многосекционные стрелы манипуляторов 8 и 9 с рабочими органами также переводят в рабочее положение. При движении машины начинают срезание и измельчение травы и мелкого кустарника фронтальным челюстным ковшом 10 с измельчителем 11. Измельченная травянисто-щеповая масса подается через щелевой эжектор 26 и пневмощепопровод 12 в накопительный контейнер 13 с периодической выгрузкой в транспортные средства или на полигон временного хранения.
Манипулятором 8 перемещают рубительно-пильный диск 14 (фиг.3) к одиночным средним и крупным кустам, деревьям, пням на маячной и прилегающим смежным полосам, а рукоятью манипулятора 8 регулируют наклон плоскости пильно-рубильного диска и устанавливают его на высоте срезки вершин, обрезки ветвей, резки стволов на отрезки, рубки пней на щепу и подают в древесину вращающийся диск реверсируемым гидродвигателем 17 (фиг.3), а срубленная щепа, стружка и опилки через приемное окно пневмокожуха 15 (фиг.3) и дополнительную трубу 16 по пневмощепопроводу 12 подается в полость контейнера 13. Манипулятором 9 (фиг.1) устанавливают рукоять над лежащими на полосе отрезками деревьев, срезанными вершинами, ветвями кустов и деревьев и производят их сбор и перемещение двухчелюстным ковшовым захватом 18 в дискорубительное оборудование 21 (фиг.1) с подачей мелкой щепы через эжектор 20 по пневмощепопроводу 12 в полость контейнера 13. После очистки противопожарной полосы фронтальным челюстным ковшом 10 засыпают грунтом ямы и выравнивают поверхность полосы.
Таким же образом осуществляют очистку дна и откосов канала. При этом с помощью кронштейнов 24, которыми снабжены поворотные колесные пары 5 и 6 секций 1, 2, 3 раме машины при работе на откосах канала, обеспечивается горизонтальное положение.
После завершения работ продувают пневмощепопроводы, очищают емкости и контейнер 13 от технологического материала, перемещают машину на новый объект или стоянку временного хранения и технического ухода.
Таким образом, лесная машина предлагаемой конструкции способна работать на местности сложного рельефа и осуществлять прореживание леса, устройство противопожарных лесных просек, очистку дна и откосов каналов, измельчать пни и корни кустарника, срезая крупную растительность без ее валки, и удаление всей древесно-кустарниковой растительности с обрабатываемых полос и каналов за пределы выработанных торфяников.
1. Лесная машина, включающая базовое шасси с трехсекционной рамой и двумя колесными парами на каждой секции, размещенные на первой секции рамы фронтальное рубительное устройство, соединенное трубопроводом для транспортировки щепы с размещенным на третьей секции рамы контейнером, стрелу с системой гидравлических цилиндров, на конце которой смонтирован валочный механизм, энергетическую установку на второй секции рамы и кабину оператора, отличающаяся тем, что валочный механизм выполнен в виде рубительно-пильного диска и снабжен приемником щепы с вентилятором, подключенным дополнительной трубой к трубопроводу для транспортировки щепы в контейнер, на средней секции рамы установлено дискорубительное оборудование, также соединенное трубопроводом с контейнером, на третьей секции рамы смонтирован дополнительный манипулятор с двухчелюстным ковшовым захватом, а кабина оператора размещена на первой секции рамы на направляющих с возможностью продольного и поперечного перемещения в горизонтальной плоскости, причем каждая секция снабжена дополнительной средней опорной колесной парой, при этом крайние колесные пары каждой секции оборудованы поворотными телескопическими кронштейнами с гидроприводами.
2. Лесная машина по п.1, отличающаяся тем, что для большей проходимости и устойчивости на торфяниках колесные пары выполнены сдвоенными, т.е. состоящими из четырех колес.
3. Лесная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что поворотные колесные пары снабжены быстромонтируемыми резино-металлическими гусеницами.
