Самоходная машина для посадки саженцев
Владельцы патента RU 2608210:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области механизированной посадки леса с помощью самоходной машины, которая способна высаживать саженцы с закрытой корневой системой. Машина состоит из шасси, кабины, манипулятора, навесного устройства, закрепленного на манипуляторе, и стеллажа для хранения кассет, в которых размещены саженцы. Навесное устройство оснащено замком-ключом для смены и фиксирования кассет, а также наличием прицепа с подающим конвейером для подачи заполненных кассет в зону их смены, позволяющим оператору осуществлять смену кассет с помощью манипулятора и тем самым осуществлять посадку саженцев непрерывно. Такое выполнение обеспечивает механизированную посадку леса без применения ручного труда, повышение производительности лесопосадочных работ и снижение себестоимости этих работ. 3 ил.
Область применения заявляемой машины - лесовосстановление, а именно механизированная посадка саженцев деревьев, а также их перевозка до места посадки.
В современных условиях необходимо разрабатывать и внедрять машины и технологии, повышающие производительность труда на лесовосстановительных работах. На операциях лесовосстановления используется значительная доля ручного труда. Для интенсификации процессов восстановления лесов необходимо заменять ручной труд механизированным и внедрять многооперационные лесопосадочные машины.
Известно устройство для посадки саженцев в виде трубы, которая оснащена рычагом для формирования отверстия (лунки) в почве, в которое помещается саженец [1], [2]. Рабочий, оснащенный этим устройством, ходит по лесосеке и высаживает саженцы. Технологический цикл работы устройства включает введение устройства в почву, образование лунки с помощью мускульной силы человека и высаживание в эту лунку саженца. Известная машина позволяет высаживать саженцы только с помощью мускульной силы человека, при этом запас саженцев рабочий носит с собой в специальной корзине.
Основные недостатки этого устройства: штучная посадка саженцев; низкая производительность; незащищенность человека при работе от влияния внешних климатических и прочих воздействий; при посадке саженцев на больших территориях необходима группа людей, каждый из которых должен быть оборудован данным устройством.
Также существует машина, которая состоит из рамы и рычажно-кулачкового механизма. Машина позволяет формировать лунки в почве для посадки саженцев без использования мускульной силы человека. Машина прицепляется к трактору и по мере движения трактора с помощью рычага и кулачкового механизма производит лунки [3].
Основные недостатки: машина не осуществляет посадку саженцев, а формирует только лунки, в связи с чем необходимо использование рабочего, который осуществляет посадку саженцев в подготовленные лунки; вариативность пространственного размещения лунок ограничена конструктивными особенностями машины - каждая пара лунок образуется всегда на одном и том же расстоянии друг от друга; в процессе формирования лунок трактору необходимо совершать последовательные рабочие проходы как по волокам, так и по пасекам.
Машина, наиболее близкая к заявляемой и взятая в качестве прототипа, включает манипулятор, оснащенный устройством для посадки. Принцип действия машины предполагает наведение с помощью манипулятора устройства для посадки к месту высадки саженца, формирование места под посадку и посадку саженца. Устройство для посадки оснащено карманами, где размещаются саженцы. После посадки каждого саженца оператор сдвигает карманы, и очередной саженец подготавливается к посадке [4], [5].
Основные недостатки машины: количество карманов для размещения саженцев невелико; заполнение карманов осуществляется оператором вручную - оператор должен покинуть кабину для заполнения карманов после посадки партии саженцев в количестве не более 75 штук; необходимость частого возврата машины к местам централизованного хранения саженцев на лесосеке, что увеличивает непроизводительные затраты времени, связанные с холостыми проходами машины по лесосеке.
Технический результат в предлагаемой машине заключается в снижении себестоимости посадки саженцев с закрытой корневой системой путем снижения затрат времени на их посадку, в сокращении энергозатрат, связанных с дополнительными маневрами машин, в сокращении доли ручного труда.
Технический результат достигается тем, что навесное устройство оснащено замком-ключом для смены и фиксирования кассет, а также наличием прицепа с подающим конвейером для подачи заполненных кассет в зону их смены, позволяющие оператору осуществлять смену кассет с помощью манипулятора и тем самым осуществлять посадку саженцев непрерывно при отсутствии холостых проходов трактора.
Предлагаемая самоходная машина представлена на фиг. 1. На фиг. 2 показан вид А фиг. 1. На фиг. 3 показан вид справа. Самоходная машина имеет поворачивающуюся кабину 1 оператора, манипулятор 2, навесное посадочное устройство 3, кассету 4 с лесопосадочным материалом, прицеп 6 с подающим конвейером 7 с параллельными направляющими для подачи кассет 4 и стеллажом 5 для перевозки кассет. Навесное посадочное устройство 3 оборудовано замком-ключом 8. На фиг. 3 представлен вид справа этой машины.
В процессе работы лесопосадочная машина с навесным устройством для посадки 3, установленным на манипуляторе 2, осуществляет посадку саженцев, последовательно перемещая навесное посадочное устройство 3 с помощью манипулятора 2 к местам высадки саженцев, которые определяет оператор. После того как все саженцы из кассеты 4 высажены, с помощью манипулятора 2, навесное посадочное устройство 3 устанавливается на подающий конвейер 7 в положение, как показано на фиг. 1. Оператор, располагающийся в кабине трактора, включает привод замка-ключа 8, с помощью которого опорожненная кассета 4 освобождается из навесного посадочного устройства 3. Далее оператор переставляет навесное посадочное устройство 3 на соседние направляющие конвейера 7, включает конвейер 7, и заполненная саженцами кассета 4 со стеллажа 5 подается к месту расположения навесного посадочного устройства 3. Достигнув навесного посадочного устройства 3, заполненная кассета 4 фиксируется на нем с помощью замка-ключа 8, и машина продолжает работать.
Предлагаемая машина лишена недостатков известных машин, так как в процессе посадки саженцев нет необходимости после опустошения каждой кассеты 4 возвращаться к местам складирования для пополнения запаса лесопосадочного материала и оператору нет необходимости покидать кабину 1 для заполнения навесного посадочного устройства 3 саженцами. Ликвидируются значительные объемы ручного труда, и все лесопосадочные операции выполняются непрерывно с помощью одной машины.
В соответствии с проведенными в 2014 году в Петрозаводском государственном университете исследованиями, рассматриваемая машина позволяет увеличить производительность посадки саженцев в 1,5-3,5 раза по сравнению с известными машинами. Удельные эксплуатационные затраты при использовании рассматриваемой машины снижаются на 12-15% по сравнению с использованием известных машин. При этом сокращаются затраты, связанные с использованием дополнительных машин, необходимых в случае применения известных устройств. Сокращается численность основного персонала, занятого на лесовосстановительных работах.
Список литературы
1. О посадочной трубе Pottiputki [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.pottiputki.com, свободный (дата обращения: 3.03.2015).
2. Лесовосстановление на Северо-Западе Росии и сравнение с Финляндией. / Тимо Лейнонен, Маркку Туртиайнен, Ари Сиеккинен. - Йоэнсуу: Изд-во Научно-исследовательский институт леса Финляндии, 2009. - 39 с.
3. Рекомендации по восстановлению леса на вырубках с использованием лункобразователя Л-2У. / Родионов А.В., Соколов А.И., Харитонов В.А., Цыпук A.M., Эгипти А.Э. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2006. - 52 с.
4. Посадочный агрегат для саженцев с ЗКС [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://reforestation.ru/p11, свободный (дата обращения: 15.12.2014).
5. P11 - Посадочный агрегат. Bracke Forest [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.brackeforest.com, свободный (дата обращения: 3.03.2015).
Самоходная машина для посадки саженцев, состоящая из шасси, кабины, манипулятора, навесного устройства, закрепленного на манипуляторе, и стеллажа для хранения кассет, в которых размещены саженцы, отличающаяся тем, что навесное устройство оснащено замком-ключом для смены и фиксирования кассет, а также наличием прицепа с подающим конвейером для подачи заполненных кассет в зону их смены, позволяющим оператору осуществлять смену кассет с помощью манипулятора и тем самым осуществлять посадку саженцев непрерывно.
