Лесозаготовительная машина
Изобретение относится к лесозаготовительной машине с приводом прицепа. Лесозаготовительная машина включает в себя первое шасси и второе шасси, последовательно шарнирно соединенные центральным шарниром, колеса, двигатель, силовую передачу и грузовое пространство для транспортировки груза, поддерживаемое на втором шасси. Силовая передача содержит силовую передачу первого шасси и силовую передачу второго шасси. Второе шасси включает в себя две продольные части, прикрепленные друг к другу по меньшей мере перед грузовым пространством. Силовая передача второго шасси расположена на втором шасси перед грузовым пространством в направлении движения лесозаготовительной машины между центральным шарниром и грузовым пространством. Достигается повышение долговечности и устойчивости лесозаготовительной машины. 26 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к лесозаготовительной машине, которая включает в себя:
шасси из по меньшей мере двух частей, содержащее первое шасси и второе шасси, последовательно шарнирно соединенные центральным шарниром,
наборы колес, расположенные в соединении как с первым шасси, так и со вторым шасси по обе стороны первого шасси и второго шасси для поддержания лесозаготовительной машины на земле, причем каждый из наборов колес включает в себя по меньшей мере два колеса на расстоянии друг от друга в продольном направлении шасси, причем по меньшей мере одно колесо в каждом наборе колес представляет собой ведущее колесо,
двигатель для создания приводной мощности, установленный в соединении с первым шасси,
силовую передачу для передачи мощности от двигателя на наборы колес, содержащую силовую передачу первого шасси, расположенную на первом шасси, и силовую передачу второго шасси, расположенную на втором шасси, причем силовая передача первого шасси передает мощность на силовую передачу второго шасси, которая далее передает мощность на наборы колес второго шасси, и
грузовое пространство для транспортировки груза, поддерживаемое на втором шасси и продолжающееся по меньшей мере главным образом сверху второго шасси и по меньшей мере частично сверху наборов колес второго шасси в рабочем положении лесозаготовительной машины, причем грузовое пространство продолжается по меньшей мере частично ниже наборов колес между наборами колес для опускания центра тяжести лесозаготовительной машины,
причем второе шасси включает в себя две продольные части, прикрепленные друг к другу по меньшей мере перед грузовым пространством, причем продольные части расположены на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины по меньшей мере на части длины грузового пространства, причем грузовое пространство лесозаготовительной машины продолжается между продольными частями в вертикальном направлении лесозаготовительной машины.
В уровне техники известна принадлежащая Заявителю публикация № WO 2015/162341 A1, в которой показана лесозаготовительная машина 10 с управляемым шасси в соответствии с Фигурой 1, которая включает в себя гусеничные блоки 28 для поддержания лесозаготовительной машины 10 на земле. Шасси 12 лесозаготовительной машины 10 состоит из двух частей, содержащих первое шасси 14 и второе шасси 16 в соединении друг с другом, с каждой стороны которых расположен набор 18 колес, т.е. в этом случае один гусеничный блок 28. Кабина 40 и двигатель 22 лесозаготовительной машины расположены на первом шасси 14, тогда как грузовое пространство 26 расположено на втором шасси 16. Грузовое пространство 26 продолжается в поперечном направлении лесозаготовительной машины 10 сверху гусеничного блока 28 для увеличения вместимости грузового пространства 26. Мощность передается от двигателя 22 с помощью силовой передачи 24 внутри первого шасси 14 и второго шасси 16 лесозаготовительной машины 10 в поперечном направлении от центра второго шасси 16 лесозаготовительной машины 10 на гусеничные блоки 28. Каждый гусеничный блок 28 поддерживается на шасси 12 с помощью поворотных тележек 66, что позволяет гусеничным блокам 28 поворачиваться в соответствии с рельефом земли вокруг поворотного подшипника 68 между поворотной тележкой 66 и шасси 12. В такой лесозаготовительной машине вместо гусеничных блоков также могут быть использованы колеса на поворотных тележках, которые шарнирно соединены с первым и вторым шасси лесозаготовительной машины с использованием таких же поворотных подшипников.
Рабочие машины, используемые при механической заготовке древесины, неизбежно оказывают определенную нагрузку на лесную почву, землю и прореживаемые участки, а также на корни деревьев, оставленные для роста. Проблема, как правило, не так серьезна в случае харвестера, который не должен перевозить груз в дополнение к своему весу, как в случае форвардера в соответствии с Фигурой 1. Другими словами, обычно имеется значительная разница в поверхностном давлении, оказываемом на землю указанными лесозаготовительными машинами. Были предприняты попытки уменьшения поверхностного давления, оказываемого на землю указанными машинами, за счет различных известных решений путем увеличения площади контакта между землей и лесозаготовительной машиной. Поскольку ширина лесозаготовительных машин ограничена положениями Закона о дорожном движении в случае их перемещения по дороге, была предпринята попытка увеличения площади контакта за счет использования более длинных гусеничных блоков. В дополнение, узкая лесозаготовительная машина также предпочтительна при прореживании из–за наличия узких лесовозных дорог.
Однако в случае публикации № WO 2015/162341 A1 известного уровня техники использование более длинного гусеничного блока 28 приводит к увеличению его вертикального пути перемещения при повороте гусеничного блока 28. Таким образом, в случае второго шасси 16 в соответствии с Фигурой 1 грузовое пространство 26 сверху гусеничного блока 28 должно быть расположено выше на большем расстоянии от земли, чтобы гусеничный блок 28 не ударялся о грузовое пространство 26 при повороте. Размещение грузового пространство выше, в свою очередь, поднимает центр тяжести груза. Более высокий центр тяжести приводит к более неустойчивому поведению лесозаготовительной машины в поперечном направлении лесозаготовительной машины и в то же время вызывает существенное смещение груза только на одну сторону гусеничного блока. Это, в свою очередь, создает большую нагрузку на поворотный подшипник, поддерживающий гусеничный блок, что приводит к повреждению поворотного подшипника. В случае необходимости увеличения длины гусеничного блока конструкция блока должна быть значительно усилена в отношении поворотного элемента и конструкций гусеничного блока, чтобы гусеничный блок был достаточно прочным. Это, в свою очередь, увеличивает расходы на изготовление и вес гусеничного блока.
Изобретение предназначено для создания более долговечной и устойчивой лесозаготовительной машины, чем лесозаготовительные машины известного уровня техники, которая также оказывает низкое поверхностное давление на землю. Отличительные признаки настоящего изобретения изложены в пункте 1 приложенной формулы изобретения.
Эта задача может быть достигнута посредством лесозаготовительной машины, которая включает в себя состоящее из двух частей шасси, содержащее первое шасси и второе шасси, последовательно шарнирно соединенные центральным шарниром, и набор колес, расположенный в соединении как с первым шасси, так и со вторым шасси по обе стороны первого шасси и второго шасси для поддержания лесозаготовительной машины на земле. Каждый набор колес включает в себя по меньшей мере два колеса на расстоянии друг от друга в продольном направлении второго шасси, причем по меньшей мере одно колесо в каждом наборе колес представляет собой ведущее колесо. В дополнение, лесозаготовительная машина включает в себя двигатель для создания рабочей мощности, установленный в соединении с первым шасси, силовую передачу для передачи мощности от двигателя на наборы колес, содержащую силовую передачу первого шасси, расположенную на первом шасси, и силовую передачу второго шасси, расположенную на втором шасси, причем силовая передача первого шасси передает мощность на силовую передачу второго шасси, которая далее передает мощность на наборы колес второго шасси. Кроме того, лесозаготовительная машина включает в себя грузовое пространство для транспортировки груза, поддерживаемое на втором шасси и по меньшей мере частично сверху второго шасси и по меньшей мере частично сверху наборов колес второго шасси в рабочем положении лесозаготовительной машины, причем грузовое пространство продолжается по меньшей мере частично ниже верхней поверхности наборов колес между наборами колес для опускания центра тяжести лесозаготовительной машины. Второе шасси включает в себя две продольные части, прикрепленные друг к другу по меньшей мере перед грузовым пространством, причем продольные части расположены на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины на по меньшей мере части длины грузового пространства, причем грузовое пространство лесозаготовительной машины продолжается в вертикальном направлении между продольными частями. Силовая передача второго шасси расположена на втором шасси перед грузовым пространством в направлении движения лесозаготовительной машины между центральным шарниром и грузовым пространством для распределения мощности на ведущее колесо каждого набора колес перед грузовым пространством, и каждое ведущее колесо на втором шасси установлено на втором шасси в фиксированном положении относительно продольного направления второго шасси.
В лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением наборы колес, жестко прикрепленные без поворотного механизма ко второму шасси лесозаготовительной машины, позволяют использовать более длинную конструкцию набора колес, а также расположение грузового пространства ниже верхней поверхности наборов колес, поскольку наборы колес, жестко прикрепленные ко второму шасси, не требуют пространства в вертикальном направлении, как в случае поворотных наборов колес. С другой стороны, размещение силовой передачи перед грузовым пространством позволяет разделить второе шасси на две части, причем продольные части второго шасси расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении лесозаготовительной машины, что позволяет расширить грузовое пространство между продольными частями. Жесткое крепление по меньшей мере ведущего колеса каждого набора колес ко второму шасси позволяет использовать более длинные наборы колес, поскольку нагрузка распределяется равномерно на подшипники всех колес набора колес, а не на поворотный подшипник поворотного элемента в соответствии с известным уровнем техники. Грузовое пространство, которое расположено ниже, опускает центр тяжести груза, что, в свою очередь, уменьшает напряжения, действующие на подвески наборов колес при боковом наклоне лесозаготовительной машины, и по существу повышает устойчивость лесозаготовительной машины. В дополнение, грузовое пространство, которое расположено ниже, также равномерно распределяет нагрузку на разные стороны лесозаготовительной машины при движении через препятствия. Передача мощности на жесткий набор колес может быть реализована перед грузовым пространством, так что не требуется пространство под грузовым пространством, так что нижняя поверхность грузового пространства может быть реализована под верхней поверхностью набора колес между наборами колес и продольными частями второго шасси. Реализация фиксированного набора колес может быть выполнена для образования достаточно простой и прочной конструкции, которая лучше выдерживает напряжения, обусловленные неровностью рельефа леса, чем поворотные тележки с подшипниками известного уровня техники.
В соответствии с одним вариантом выполнения ведущее колесо поддерживается непосредственно на продольной части второго шасси с использованием жесткой оси перед грузовым пространством второго шасси. Таким образом, поддержка ведущего колеса очень надежна, и нижняя часть грузового пространства может быть выполнена ниже, поскольку под грузовым пространством отсутствуют компоненты силовой передачи.
В данном контексте выражение «набор колес» всегда относится ко всем колесам с каждой стороны каждого шасси, которые вместе образуют набор колес, который включает в себя по меньшей мере одно ведущее колесо. В данном контексте выражение «ведущее колесо» относится к колесу, ось вращения которого вращается за счет мощности, создаваемой двигателем.
Другими словами, в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением грузовое пространство продолжается под верхней поверхностью продольных частей второго шасси.
За счет распределения питания на набор колес перед грузовым пространством нижняя сторона грузового пространства остается свободной, что позволяет опустить грузовое пространство на втором шасси. Таким образом, в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением мощность передается на ведущие колеса перед грузовым пространством и через них, возможно, на гусеничную ленту, если набор колес является частью гусеничного блока.
Предпочтительно наборы колес являются частью гусеничного блока. Использование гусеничных блоков позволяет снизить поверхностное давление на землю.
Лесозаготовительная машина предпочтительно также включает в себя гусеничную ленту, установленную вокруг набора колес. В таком случае набор колес включает в себя в качестве колес ведущее колесо, натяжное колесо и упругие колеса, которые расположены в части гусеничной ленты, действующей на поверхность земли, что позволяет жесткому гусеничному блоку соответствовать неровностям поверхности земли.
Предпочтительно указанные упругие колеса выполнены с возможностью установки на подшипниках или поддержания на втором шасси лесозаготовительной машины с использованием отдельных поворотных элементов, торсионных пружин или пластинчатых пружин. Эти поворотные элементы позволяют нижней поверхности гусеничного блока соответствовать неровностям земли. Эти поворотные элементы передают только часть усилия, в отличие от поворотной тележки известного уровня техники, которая предназначена для поддержания всего гусеничного блока.
Предпочтительно ведущее колесо, натяжное колесо и упругие колеса набора колес, принадлежащие каждому гусеничному блоку, расположены таким образом, что ведущее колесо и натяжное колесо достигают угла перекрытия по меньшей мере 150° относительно гусеничной ленты. Таким образом, мощность эффективно передается с ведущего колеса на гусеничную ленту, и, с другой стороны, угол контакта гусеничного блока с землей остается небольшим. Выражение «угол контакта» относится к углу между гусеничной лентой и землей в направлении движения, под которым гусеничный блок встречается с неровностями земли.
Альтернативно наборы колес представляют собой наборы пневматических колес. В случае наборов пневматических колес также существовала проблема необходимости пространства в вертикальном направлении наборов пневматических колес, шарнирно соединенных с использованием поворотных тележек в соответствии с известным уровнем техники, это приводило к тому, что грузовое пространство лесозаготовительной машины находилось относительно далеко в вертикальном направлении от поверхности набора пневматических колес, в результате чего центр тяжести груза был достаточно высоким. В случае наличия жестко подвешенных наборов колес грузовое пространство может быть расположено ниже, чем в решениях известного уровня техники.
Предпочтительно колеса наборов пневматических колес имеют пневматические шины для уменьшения поверхностного давления лесозаготовительной машины.
Все колеса наборов пневматических колес могут быть ведущими колесами. Приводная мощность может передаваться с ведущих колес на другие колеса, например, с помощью цепи или отдельно на некоторые колеса с помощью электрического или гидравлического двигателя.
Предпочтительно в наборах пневматических колес каждое колесо установлено на подшипниках непосредственно на продольной части второго шасси.
Предпочтительно второе шасси образует часть набора колес, на которой непосредственно установлены колеса. Состоящее из двух частей второе шасси разделено с каждой стороны грузового пространства, расположенного между ними, так что оно также может использоваться при подвешивании наборов колес без отдельной гусеничной рамы или рамы тележки.
Предпочтительно продольные части второго шасси представляют собой две продольные балки рамы, расположенные на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины и поддерживаемые друг на друге по меньшей мере перед грузовым пространством. Второе шасси, реализованное с использованием балок рамы, просто в изготовлении.
Альтернативно второе шасси образовано путем литья и включает в себя указанные продольные части в виде частей, выполненных за одно целое в литом элементе, которые соединены друг с другом по меньшей мере перед грузовым пространством с использованием отливки. Таким образом, второе шасси может быть реализовано либо без сварных швов, либо также с малым количеством сварных швов.
Второе шасси предпочтительно включает в себя делитель, содержащий центральный шарнир для поворота второго шасси относительно первого шасси, две продольные части второго шасси на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины и промежуточный элемент для крепления продольных частей друг к другу и к делителю. За счет такого шасси силовая передача может быть реализована перед грузовым пространством второго шасси в продольном направлении лесозаготовительной машины, и грузовое пространство может быть опущено между наборами колес ниже верхней поверхности наборов колес.
Грузовое пространство предпочтительно включает в себя по меньшей мере два коника, причем коники постоянно прикреплены ко второму шасси, в результате чего образуется грузовое пространство между наборами колес второго шасси. При использовании коников они могут образовывать часть несущей конструкции второго шасси.
В соответствии с одним вариантом выполнения силовая передача включает в себя жесткую ось второго шасси для поддержания каждого ведущего колеса набора колес и для передачи приводной мощности непосредственно на каждое колесо набора колес второго шасси. Жесткая ось имеет простую и долговечную конструкцию, а также экономична в реализации. В дополнение, она доступна на рынке в виде цельного компонента.
В соответствии с другим вариантом выполнения силовая передача включает в себя один ступичный двигатель в каждом наборе колес для создания приводной мощности на по меньшей мере одном колесе. Силовая передача, реализованная с использованием ступичных двигателей, легко реализуется с использованием шарнира между последовательно шарнирно соединенными первым и вторым шасси лесозаготовительной машины, поскольку гидравлическая или электрическая рабочая мощность может легко передаваться на ступичный двигатель без механической силовой передачи.
В соответствии с третьим вариантом выполнения силовая передача реализована с использованием механического карданного вала. Силовая передача, реализованная с использованием карданного вала, известна в уровне техники, и существует много поставщиков компонентов.
На первом шасси мощность может передаваться на набор колес с использованием силовой передачи первого шасси в соответствии с известным уровнем техники.
Первое шасси и второе шасси могут быть шарнирно соединены друг с другом с использованием центрального шарнира, причем центральный шарнир имеет по меньшей мере одну степень свободы, позволяющую взаимный поворот шасси. Использование двух шарниров в разных направления и поворотного соединения в центральном шарнире обеспечивает дополнительные степени свободы для перемещения между первым шасси и вторым шасси, что уменьшает напряжения, действующие на центральный шарнир, которые обусловлены взаимными отклонениями первого шасси и второго шасси в соответствии с неровностями земли. В частности, горизонтальный шарнир предпочтительно расположен в поперечном направлении лесозаготовительной машины.
Грузовое пространство может продолжаться между наборами колес в вертикальном направлении наборов колес на расстояние 30–60% высоты наборов колес. Таким образом, центр тяжести груза перемещается на десятки сантиметров или даже на один метр ближе к опорной точке между лесозаготовительной машиной и землей. Это, в свою очередь, уменьшает поперечное смещение центра тяжести от осевой линии лесозаготовительной машины при наклоне лесозаготовительной машины в поперечном направлении, так что вес лесозаготовительной машины более равномерно распределяется между наборами колес второго шасси, что уменьшает поверхностное давление, действующее на землю, и напряжения, действующие на опору наборов колес.
Ведущее колесо из колес наборов колес второго шасси предпочтительно представляет собой первое колесо в направлении движения лесозаготовительной машины. Таким образом, мощность передается на ведущее колесо перед грузовым пространством без размещения силовой передачи под грузовым пространством, как, например, в публикации WO 2013/178882 известного уровня техники.
Часть грузового пространства, продолжающаяся над наборами колес, может находиться на расстоянии 15–40 см от верхней поверхности наборов колес. В конструкциях, оснащенных поворотными тележками, в соответствии с известным уровнем техники, это расстояние составляет 50–100 см для обеспечения достаточного наклона поворотного элемента без удара о грузовое пространство.
В продольном направлении лесозаготовительной машины длина набора колес предпочтительно составляет 1,0–4,5 м, предпочтительно 1,2–2,5 м, при измерении в продольном направлении набора колес по расстоянию между первой и последней ступицами колес. При таком длинном наборе колес нагрузки, действующие на поворотные тележки в соответствии с известным уровнем техники, становятся слишком большими, так что предпочтительно использование жесткой подвески набора колес в соответствии с изобретением.
Высота используемого грузового пространства в лесозаготовительной машине может составлять 1,5–3,0 м, предпочтительно 2,0–2,5 м. В частности, в грузовых пространствах, связанных с такой лесозаготовительной машиной, центр тяжести груза находится достаточно высоко, что усиливает перенос нагрузки с одного набора колес на другой при наклоне лесозаготовительной машины в соответствии с неровностями земли.
Предпочтительно длина указанного грузового пространства составляет по меньшей мере 80% длины второго шасси лесозаготовительной машины. Таким образом, грузовое пространство подходит для транспортировки бревен.
Хотя изобретение будет описано со ссылкой на лесозаготовительную машину с состоящим из двух частей шасси, следует понимать, что в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением также могут быть обеспечены три или более последовательно шарнирно соединенных шасси, причем на каждом из шасси, оснащенных грузовым пространством, может быть использовано решение с опущенным грузовым пространством и жестким набором колес в соответствии с изобретением. Предпочтительно последовательные шасси шарнирно соединены друг с другом с использованием шарнира с по меньшей мере одной степенью свободы. В принципе, передняя часть, образованная вокруг первого шасси лесозаготовительной машины, может быть выбрана относительно свободно, причем центральный шарнир образует модульную границу между передней частью и задней частью.
Грузовое пространство предпочтительно открыто сверху для обеспечения погрузки деревьев.
Силовая передача предпочтительно включает в себя шарнирный компонент, установленный между силовой передачей первого шасси и силовой передачей второго шасси, который выполнен с возможностью передачи мощности через центральный шарнир с первого шасси на второе шасси. Это обеспечивает передачу мощности от двигателя первого шасси на ведущее колесо каждого набора колес второго шасси.
В соответствии с одним вариантом выполнения силовая передача включает в себя первый карданный вал первого шасси для передачи мощности на первом шасси, а силовая передача второго шасси включает в себя второй карданный вал и центральный шарнир кардана, установленный в центральном шарнире между вторым карданным валом и первым карданным валом, который служит в качестве указанного шарнирного компонента. За счет карданных валов силовая передача может быть реализована с использованием в общем доступных компонентов.
Второй карданный вал предпочтительно выполнен с возможностью передачи мощности на делитель и имеет длину 0,5–1,5 м. Таким образом, второй карданный вал не занимает пространство под грузовым пространством и распределяет мощность перед грузовым пространством на втором шасси.
В соответствии с одним вариантом выполнения по меньшей мере два колеса набора колес, которые свободно вращаются, поддерживаются с возможностью поворота на втором шасси с использованием отдельных рам тележек. Таким образом, несмотря на ведущее колесо набора колес, жестко прикрепленное к продольной части второго шасси, набор колес хорошо соответствует неровностям земли, без воздействия на самую верхнюю точку набора колес и, следовательно, местоположение грузового пространства.
Рама тележки может иметь криволинейную форму. За счет криволинейной рамы тележки колеса могут удерживаться ниже верхней поверхности набора колес, что также позволяет опустить грузовое пространство сверху наборов колес.
Коники предпочтительно также образуют нижнюю часть грузового пространства. Таким образом, грузовое пространство можно быстро изготовить.
Набор колес предпочтительно включает в себя раму, и продольные части второго шасси выполнены с возможностью образования рамы наборов колес, на которой установлены по меньшей мере некоторые из колес на подшипниках. Это обеспечивает реализацию наборов колес с использованием меньшего количества компонентов.
Предпочтительно в каждом наборе колес второго шасси ведущее колесо представляет собой первое колесо в направлении движения лесозаготовительной машины, так что мощность передается на ведущее колесо перед грузовым пространством, если смотреть относительно продольного направления лесозаготовительной машины.
Что касается местоположения колес, каждый набор колес предпочтительно является симметричным в обоих направлениях движения. Таким образом, лесозаготовительная машина обеспечивает хорошие свойства движения по земле. Например, при использовании гусеничной ленты ведущее колесо и соответствующее натяжное колесо расположены на концах набора колес, а другие колеса служат в качестве опорных колес симметрично между ними.
Лесозаготовительная машина предпочтительно включает в себя подъемные стрелы, прикрепленные сверху делителя. Делитель образует прочное основание для подъемной стрелы, которая используется для подъема деревьев в грузовое пространство.
В соответствии с одним вариантом выполнения второе шасси включает в себя две рамы тележек для каждого набора колес. Таким образом, нижняя поверхность набора гусеничных колес эффективно соответствует неровностям земли для снижения поверхностного давления лесозаготовительной машины.
Каждый набор колес второго шасси предпочтительно также включает в себя натяжное колесо и по меньшей мере одно опорное колесо, оба из которых установлены на втором шасси в фиксированном положении относительно продольного направления второго шасси. Таким образом, в каждом наборе колес второго шасси может быть обеспечена верхняя поверхность в фиксированном положении относительно вращения гусеничной ленты, когда грузовое пространство может быть выполнено так, что оно продолжается вблизи верхней поверхности гусеничной ленты.
Поворотная тележка выполнена с возможностью поворота в диапазоне движения по большей мере 90°. Таким образом, перемещение поворотной тележки не меняет местоположения гусеничной ленты и, следовательно, верхней поверхности набора гусеничных колес.
Масса лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением в загруженном состоянии может составлять 15–50 т, так что обеспечение низкого поверхностного давления является особо сложной задачей.
Далее изобретение подробно описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, иллюстрирующие некоторые варианты выполнения изобретения, на которых:
Фигура 1 иллюстрирует вид в аксонометрии под углом спереди лесозаготовительной машины в соответствии с известным уровнем техники,
Фигура 2 иллюстрирует вид в аксонометрии под углом сзади задней части лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 3 иллюстрирует вид в аксонометрии под углом спереди отдельного второго шасси лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 4 иллюстрирует вид сбоку отдельного второго шасси лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 5 иллюстрирует вид сзади отдельного второго шасси лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 6a иллюстрирует вид сзади задней части лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 6b иллюстрирует вид сзади лесозаготовительной машины, оснащенной колесами на тележках, в соответствии с известным уровнем техники,
Фигура 7 иллюстрирует вид спереди задней части лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением,
Фигура 8 иллюстрирует вид в аксонометрии под углом снизу лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением без гусеничной ленты,
Фигура 9 иллюстрирует вид снизу лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением без гусеничной ленты,
Фигура 10 иллюстрирует вид сбоку силовой передачи лесозаготовительной машины в соответствии с известным уровнем техники,
Фигура 11 иллюстрирует вид в аксонометрии лесозаготовительной машины в соответствии со вторым вариантом выполнения изобретения, в котором используется набор пневматических колес, если смотреть снизу,
Фигура 12 иллюстрирует вид снизу лесозаготовительной машины в соответствии со вторым вариантом выполнения изобретения, в котором используется набор пневматических колес.
Что касается лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением и лесозаготовительной машины 10 в соответствии с известным уровнем техники, показанной на Фигуре 1, предполагается, что лесозаготовительная машина может содержать по меньшей мере две части, т.е. переднюю часть 10.1 и заднюю часть 10.2, причем передняя часть 10.1 выполнена вокруг первого шасси 14, а задняя часть 10.2, в свою очередь, выполнена вокруг второго шасси 16. Первое шасси 14 и второе шасси 16 соединены друг с другом с использованием центрального шарнира. Что касается передней части 10.1, лесозаготовительная машина 10 в соответствии с изобретением может полностью соответствовать лесозаготовительной машине, т.е. форвардеру, в соответствии с известным уровнем техники, как показано на Фигуре 1. Лесозаготовительная машина 10 в соответствии с изобретением также может включать в себя, как и лесозаготовительная машина 10 известного уровня техники, показанная на Фигуре 1, набор подъемных стрел 61. Набор подъемных стрел может включать в себя захват или другой подобный инструмент для работы с набором стрел. Конструктивные отличия лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением по сравнению с лесозаготовительной машиной в соответствии с известным уровнем техники, показанной на Фигуре 1, ограничиваются задней частью лесозаготовительной машины, т.е., в частности, вторым шасси, наборами колес, прикрепленными ко второму шасси, грузовым пространством и силовой передачей. Вместо форвардера, показанного на Фигурах 2–6a, 7 и 9, лесозаготовительная машина в соответствии с изобретением также может представлять собой харвестер или другую подобную лесозаготовительную машину.
Фигура 2 иллюстрирует заднюю часть 10.2 лесозаготовительной машины 10 в соответствии с изобретением, которая выполнена вокруг второго шасси 16. На Фигуре 2 задняя часть 10.2 показана без набора подъемных стрел, который прикреплен ко второму шасси 16 перед грузовым пространством 26 и решеткой 44. Наиболее существенные отличия задней части 10.2 лесозаготовительной машины 10 в соответствии с изобретением по сравнению с известным уровнем техники можно увидеть на Фигуре 2. Второе шасси 16 разделено на две части таким образом, что второе шасси 16 прикреплено к силовой передаче 24 перед грузовым пространством 26 и разделено на две продольные части 48, которые расположены на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины 10. Это расстояние соответствует ширине второго шасси лесозаготовительных машин общего пользования. Расстояние в общем составляет 0,8–1,2 м. Вторым важным аспектом является то, что наборы 18 колес постоянно прикреплены непосредственно к продольным частям 48, которые в то же время также служат в качестве рам набора 18 колес. За счет силовой передачи, расположенный перед грузовым пространством 26, мощность распределяется на наборы колес уже перед грузовым пространством 26, так что силовая передача не должна находиться на расстоянии от грузового пространства. Так как в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением силовая передача под грузовым пространством 16 в соответствии с известным уровнем техники исключена, и второе шасси 16 разделено на две части, в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением грузовое пространство 26 может быть образовано значительно ниже, чем в лесозаготовительных машинах известного уровня техники, частично между набором 18 колес ниже верхней поверхности 43 продольных частей 48 второго шасси 16. В данном контексте выражение «постоянное крепление наборов 18 колес ко второму шасси 16», относится к тому факту, что колеса 20 набора 18 колес установлены на подшипниках непосредственно на втором шасси без использования отдельных валов или рам тележек.
Фигура 10 более подробно иллюстрирует силовую передачу 24 лесозаготовительной машины в соответствии с известным уровнем техники, большая часть которой также может быть использована в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением. Силовая передача 24 разделена на силовую передачу 24.1 первого шасси 14 и силовую передачу 24.2 второго шасси 16, которые соединены друг с другом на центральном шарнире 36. Силовая передача 24 соединена со стороны силовой передачи 24.1 первого шасси 14 с двигателем 22 лесозаготовительной машины 10, который вырабатывает мощность. Силовая передача 24.1 первого шасси 14 включает в себя механическую или гидравлическую коробку 78 передач и первый карданный вал 80, соединенный с ней. Первый карданный вал 80 передает мощность по меньшей мере до центрального шарнира 36, где первый карданный вал 80 соединяется с центральным шарниром 82 кардана, проходящим через центральный шарнир. С центрального шарнира 82 кардана мощность может передаваться с использованием второго карданного вала 84, принадлежащего силовой передаче 24.2 второго шасси 16, на наборы 18 колес. В соответствии с изобретением в отличие от Фигуры 10 карданный вал 82 соединяется с делителем, откуда мощность передается с использованием дифференциала на ведущее колесо второго шасси уже перед грузовым пространством. Другими словами, второй карданный вал в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением является довольно коротким и имеет длину всего 0,5–1,5 м.
Фигура 3 иллюстрирует вид в аксонометрии отдельного второго шасси 16. В соответствии с Фигурой 3 второе шасси 16 крепится к первому шасси лесозаготовительной машины с использованием центрального шарнира 36. Центральный шарнир 36 может представлять собой, например, вертикальный шарнир 34, оснащенный вертикальным валом, который образован в сочетании с делителем 52 силовой передачи 24. Делитель 52 также может включать в себя крепежное основание 38 для набора подъемных стрел. Спереди делителя 52 предпочтительно образовано отверстие 62, через которое силовая передача переходит с первого шасси на делитель 52, например, с использованием карданного вала. Внутри делителя 52 в соответствии с известным уровнем техники могут находиться тормоза и шестерня дифференциала, поддерживаемая на делителе 52, за счет которой силовая передача поворачивает, становясь поперечной, и переходит через второе отверстие 64 на набор колес. Делитель 52, в свою очередь, прикреплен к продольным частям 48 второго шасси 16, которые проходят под грузовым пространством 26. Между делителем 52 и продольными частями 48 второго шасси 16 обеспечен наклонный промежуточный элемент 60, который устанавливает продольные части 48 ниже на правильной высоте относительно наборов колес. Промежуточный элемент 60 может смещать балки рамы примерно на 20–30 см ниже положения делителя 52. В варианте выполнения, показанном на Фигурах 2–6a и 7, второе шасси 16 выполнено путем приваривания балок рамы, служащих в качестве продольных частей 48, к промежуточному элементу 60 перед грузовым пространством 26. Альтернативно второе шасси также может быть образовано в виде литого элемента, в котором продольные части выполнены за одно целое.
В соответствии с Фигурой 3 к продольным частям 48 прикреплены подшипники 50 для колес 20 набора 18 колес, показанного на Фигуре 2. В частности, подшипники 50 предназначены для нижних колес 56, опорного колеса 72 гусеничной ленты 46 и натяжного колеса 58, прикрепленных с помощью отдельных рам 70 тележек, показанных на Фигуре 2. В варианте выполнения, показанном на Фигуре 2, ведущее колесо 25, в свою очередь, предпочтительно установлено с использованием подшипника непосредственно на жесткой оси 32, показанной на Фигуре 7, которая, в свою очередь, прикреплена к делителю 52. Внутри жесткой оси мощность может передаваться на ведущее колесо 25. Гибкость набора 18 колес относительно земли предпочтительно обеспечивается нижними колесами 56, прикрепленными ко второму шасси 16 с использованием рам 70 тележек, пространственное положение которых соответствует земле.
В соответствии с Фигурами 3–5 на втором шасси 16 могут быть приварены коники 30, предпочтительно образующие грузовое пространство 26, служащие в качестве ребер жесткости между продольными частями 48 второго шасси 16. В дополнение или вместо коников между продольными частями второго шасси также могут быть обеспечены отдельные балки жесткости. Нижняя часть грузового пространства также может быть образована, например, из цельной листовой металлической конструкции путем гибки или другими путями, но коники являются предпочтительной формой реализации. На Фигурах 2–6a и 7 коники 30 показаны без вертикальных стоек 74, прикрепленных к концам коников 30, которые показаны на Фигуре 1. Стойки 74 и коники 30 вместе образуют грузовое пространство 26. В соответствии с Фигурами 3–5 коники 30 и нижняя часть грузового пространства 26 образованы таким образом, что они предпочтительно продолжаются между продольными частями 48 второго шасси 16, тогда как в конструкциях в соответствии с известным уровнем техники коники прикреплены к плите сверху второго шасси. Коники 30 также могут быть расположены ниже в вертикальном направлении, чем коники известного уровня техники, поскольку наборы 18 колес, постоянно прикрепленные к продольной части 48 второго шасси 16, не поворачиваются, и, следовательно, отсутствует необходимость такого большого пространства в вертикальном направлении между кониками 30 и верхней поверхностью 42 набора 18 колес. В варианте выполнения, показанном на Фигурах 2–6a и 7, Верхняя поверхность 42 наборов 18 колес образована гусеничной лентой 46 гусеничного блока 28, которая проходит вокруг колес 20 набора 18 колес, образуя бесконечную петлю.
Фигура 6a иллюстрирует вид сзади задней части 10.2 лесозаготовительной машины 10 в соответствии с изобретением. В соответствии с Фигурой 6a грузовое пространство 26 продолжается между наборами 18 колес, жестко установленными на втором шасси 16, в случае гусеничных блоков 28 ниже нижней поверхности 42 наборов 18 колес и ниже верхней поверхности 43 продольных частей 48 второго шасси 16. Грузовое пространство 26 может продолжаться между наборами 18 колес в вертикальном направлении на 30–60% высоты наборов 18 колес. В варианте выполнения, показанном на Фигуре 6, это значение составляет около 45%. Часть грузового пространства 26, продолжающаяся сверху наборов 18 колес, может находиться на расстоянии 15–40 см от верхней поверхности 42 наборов 18 колес, поскольку набор 18 колес не поворачивается, и, следовательно, отсутствует необходимость свободного пространства над ним. Другими словами, набор колес жестко прикреплен ко второму шасси. Наборы колес соответствуют земле только за счет поворота рамы тележки нижних колес, но это движение не меняет уровень верхнего края набора колес. Фигура 6a также иллюстрирует предполагаемый центр массы задней части 10.2, когда грузовое пространство заполнено. Если сравнить лесозаготовительную машину в соответствии с изобретением, показанную на Фигуре 6a, с лесозаготовительной машиной в соответствии с известным уровнем техники, показанной на Фигуре 6b, видно, что центр G массы лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением значительно ниже, чем центр тяжести груза лесозаготовительной машины в соответствии с известным уровнем техники. Это уменьшает поперечное смещение центра тяжести груза, когда лесозаготовительная машина наклоняется, и, нагрузка переносится на один набор колес. Фигура 6a также иллюстрирует промежуточный элемент 60, к которому прикреплены продольные части 48 второго шасси. В контексте лесозаготовительной машины опускание грузового пространства особенно важно, поскольку высота грузового пространства может достигать 3 м.
Фигура 7 иллюстрирует вид спереди задней части 10.2 лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением. Фигуры 7–9 иллюстрируют дифференциал 76 силовой передачи 24 внутри делителя 52. В дополнение, фигура иллюстрирует, как предпочтительно жесткая ось 32, на которой подвешено ведущее колесо 25 набора 18 колес, прикреплена к боковой стороне делителя 52. Жесткая ось 32 может быть полой, и внутри нее может передаваться мощность на ведущее колесо 25, например, механически, с помощью приводного вала. Альтернативно может быть обеспечен ступичный двигатель в сочетании с ведущим колесом, который может быть, например, гидравлическим, когда гидравлический поток проходит по шлангам через полую ось, или электрическим, когда электрические провода проходят через жесткую ось. В лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением усилия, действующие на подшипники колес, могут проходить через опоры всех колес, а не только через поворотную тележку, как в лесозаготовительной машине в соответствии с известным уровнем техники.
На втором шасси лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением предпочтительно используемые балки рамы могут представлять собой сварные коробчатые конструкции или соответственно прочные уголковые профили.
Фигуры 11 и 12 иллюстрируют второй вариант выполнения лесозаготовительной машины 10 в соответствии с изобретением, в котором наборы 18 колес представляют собой наборы пневматических колес. Выражение «набор пневматических колес» относится к набору 18 колес, в котором вокруг колес предпочтительно не используется гусеничная лента, вместо этого колеса 20 представляют собой пневматические колеса 21 для обеспечения достаточной гибкости и, следовательно, низкого поверхностного давления лесозаготовительной машины. Однако при использовании гусеничной ленты в наборе пневматических колес набор пневматических колес отличается от набора гусеничных колес тем, что колеса набора гусеничных колес не являются пневматическими и расположены с учетом подходящего угла контакта гусеничной ленты.
Задняя часть лесозаготовительной машины в соответствии с изобретением имеет длину 6–12 м, предпочтительно 8–10 м, ширину 2–3 м и высоту 3–5 м. Второе шасси предпочтительно имеет ширину 60–100 см. Наружный диаметр используемого поворотного подшипника может составлять 40–65 см. Гусеничный блок, используемый в лесозаготовительной машине в соответствии с изобретением, может представлять собой, например, гусеничные блоки Panther T8, Panther T12 или Panther T12–2, производимые компанией Italian–Canadian Prinoth AG.
1. Лесозаготовительная машина (10), которая включает в себя:
шасси (12) из по меньшей мере двух частей, содержащее первое шасси (14) и второе шасси (16), последовательно шарнирно соединенные центральным шарниром (36),
наборы (18) колес, расположенные в соединении как с первым шасси (14), так и со вторым шасси (16) по обе стороны первого шасси (14) и второго шасси (16) для поддержания лесозаготовительной машины (10) на земле, причем каждый из наборов (18) колес включает в себя по меньшей мере два колеса (20) на расстоянии друг от друга в продольном направлении шасси (12), причем по меньшей мере одно колесо (20) в каждом наборе (18) колес представляет собой ведущее колесо (25),
двигатель (22) для создания приводной мощности, установленный в соединении с первым шасси (14),
силовую передачу (24) для передачи мощности от двигателя (22) на наборы (18) колес второго шасси (16), содержащую силовую передачу (24.1) первого шасси (14), расположенную на первом шасси (14), и силовую передачу (24.2) второго шасси (16), расположенную на втором шасси (16), причем силовая передача первого шасси выполнена с возможностью передачи мощности на силовую передачу второго шасси, которая выполнена с возможностью передачи мощности далее на наборы колес второго шасси, и
грузовое пространство (26) для транспортировки груза, поддерживаемое на втором шасси (16) и продолжающееся по меньшей мере главным образом сверху второго шасси (16) и по меньшей мере частично сверху наборов (18) колес второго шасси (16) в рабочем положении лесозаготовительной машины (10), причем указанное грузовое пространство (26) продолжается по меньшей мере частично ниже верхней поверхности (42) наборов (18) колес между наборами (18) колес для опускания центра тяжести лесозаготовительной машины (10),
причем указанное второе шасси (16) включает в себя две продольные части (48), прикрепленные друг к другу по меньшей мере перед грузовым пространством (26), причем продольные части (48) расположены на расстоянии друг от друга в поперечном направлении лесозаготовительной машины (10) по меньшей мере на части длины грузового пространства (26), причем грузовое пространство (26) лесозаготовительной машины (10) продолжается между продольными частями (48) в вертикальном направлении лесозаготовительной машины (10), отличающаяся тем, что силовая передача (24.2) указанного второго шасси (16) расположена на втором шасси (16) перед грузовым пространством (26) в направлении движения лесозаготовительной машины (10) между центральным шарниром (36) и грузовым пространством (26) для распределения мощности на ведущее колесо (25) каждого набора (18) колес второго шасси (16) перед грузовым пространством (26), и каждое указанное ведущее колесо (25) на втором шасси (16) установлено на втором шасси (16) в фиксированном положении относительно продольной длины второго шасси (16).
2. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанное грузовое пространство (26) продолжается ниже нижней поверхности верхней поверхности (43) указанных продольных частей (48) второго шасси (16).
3. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанные наборы (18) колес являются частью гусеничного блока (28).
4. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанные наборы (18) колес являются частью набора пневматических колес.
5. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанное второе шасси (16) образует часть набора (18) колес, и указанные колеса (20) установлены на подшипниках непосредственно на втором шасси (16).
6. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанное грузовое пространство (26) включает в себя по меньшей мере два коника (30), причем коники (30) постоянно прикреплены ко второму шасси (16) и образуют грузовое пространство (26) между наборами (18) колес второго шасси (16).
7. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что силовая передача (24) включает в себя жесткую ось (32) на втором шасси (16) для поддержания ведущего колеса (25) каждого набора (18) колес на втором шасси (16) для передачи приводной мощности непосредственно на колесо (20) каждого набора (18) колес второго шасси (16).
8. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что силовая передача (24) включает в себя один ступичный двигатель для каждого набора (18) колес для создания приводной мощности на по меньшей мере одном колесе (20) набора (18) колес.
9. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что первое шасси (14) и второе шасси (16) шарнирно соединены друг с другом с использованием центрального шарнира (36), причем центральный шарнир (36) имеет по меньшей мере одну степень свободы для обеспечения взаимного поворота шасси (14, 16).
10. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанное грузовое пространство (26) продолжается между набором (18) колес в вертикальном направлении наборов (18) колес на 30-60% высоты наборов (18) колес.
11. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что второе шасси (16) включает в себя делитель (52), содержащий указанный центральный шарнир (36) для поворота второго шасси (16) относительно первого шасси (14).
12. Лесозаготовительная машина по п. 11, отличающаяся тем, что второе шасси включает в себя промежуточный элемент (60) для крепления продольных частей (48) второго шасси (16) друг к другу и к делителю (52).
13. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что указанные продольные части (48) представляют собой балки рамы.
14. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что второе шасси (16) образовано путем литья и включает в себя указанные продольные части (48) в виде частей, выполненных за одно целое в литом элементе, которые соединены вместе по меньшей мере перед грузовым пространством (26) с использованием отливки.
15. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что длина указанного грузового пространства (26) составляет по меньшей мере 80% длины второго шасси (16) лесозаготовительной машины (10).
16. Лесозаготовительная машина по п. 9, отличающаяся тем, что силовая передача (24) включает в себя шарнирный компонент (81), установленный между силовой передачей (24.1) первого шасси (14) и силовой передачей (24.2) второго шасси (16), который выполнен с возможностью передачи мощности через центральный шарнир (38) с первого шасси (14) на второе шасси (16).
17. Лесозаготовительная машина по п. 16, отличающаяся тем, что силовая передача (24) включает в себя первый карданный вал (80) силовой передачи (24.1) первого шасси (14) для передачи мощности на первом шасси (14), а силовая передача второго шасси включает в себя второй карданный вал (84) и центральный шарнир (82) кардана, установленный на центральном шарнире (38) между первым карданным валом (80) и вторым карданным валом (84), который служит в качестве указанного шарнирного компонента (81).
18. Лесозаготовительная машина по п. 17, отличающаяся тем, что указанный второй карданный вал (84) выполнен с возможностью передачи мощности на делитель (52) и имеет длину 0,5-1,5 м.
19. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере два колеса набора колес, которые свободно вращаются, поддерживаются с возможностью поворота на втором шасси (16) с использованием отдельных рам (70) тележек.
20. Лесозаготовительная машина по п. 6, отличающаяся тем, что указанные коники (30) также образуют нижнюю часть грузового пространства (26).
21. Лесозаготовительная машина по п. 6, отличающаяся тем, что набор (18) колес включает в себя раму (90) набора колес, и продольные части (48) второго шасси (16) выполнены с возможностью образования указанной рамы (90) наборов (18) колес, на которой установлены по меньшей мере некоторые из колес (20) на подшипниках.
22. Лесозаготовительная машина по п. 19, отличающаяся тем, что указанная рама (70) тележки имеет криволинейную форму.
23. Лесозаготовительная машина по любому из пп. 1-22, отличающаяся тем, что в каждом наборе (18) колес второго шасси (16) ведущее колесо (25) представляет собой первое колесо в направлении движения лесозаготовительной машины (10), так что мощность передается на ведущее колесо (25) перед грузовым пространством (26).
24. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый набор (18) колес является симметричным в отношении размещения колес (20) в обоих направлениях движения лесозаготовительной машины (10).
25. Лесозаготовительная машина по п. 19, отличающаяся тем, что второе шасси (16) включает в себя две гусеничные рамы (70) в каждом наборе (18) колес.
26. Лесозаготовительная машина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый набор (18) колес второго шасси (16) также включает в себя натяжное колесо (58) и по меньшей мере одно опорное колесо (72), оба из которых установлены на втором шасси (16) в фиксированном положении относительно продольного направления второго шасси (16).
27. Лесозаготовительная машина по п. 19, отличающаяся тем, что указанная поворотная тележка (70) выполнена с возможностью поворота в диапазоне движения по большей мере 90°.
