КУСТОРЕЗ-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК A01G23/02 A01G23/06 A01G23/08 

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению и предназначено для срезания и измельчения сорной кустарниковой растительности при проведении лесохозяйственного ухода за лесными культурами путем их осветления.

Известно устройство для измельчения растений, преимущественно чайных кустов, механизм измельчения которого выполнен в виде установленных с наклоном по направлению движения усеченных конусов, размещенных большим основанием вверх, при этом на образующих каждого конуса расположены режущие элементы в виде чередующихся ножей с гладкой и пилообразной режущими кромками [1]
Недостатком такого устройства является установка лезвий ножей вдоль образующих вертикального усеченного конуса, не совпадающих с плоскостью поперечного срезания растений, что приводит к значительным энергетическим затратам и снижению степени измельчения материала.

Наиболее близким к изобретению является измельчитель кустарника, преимущественно чая, содержащий установленные на раме тягового средства в вертикальной плоскости валы, расположенные под углом к направлению движения агрегата, и закрепленные на них попарно дисковые ножи [2]
Недостаток этого измельчителя кустарника заключается в том, что дисковые ножи расположены под углом к направлению их перемещения при резании, а это увеличивает энергоемкость процесса резания и вызывает опасность поломки ножей.

Цель изобретения снижение энергоемкости работы измельчителя и повышение степени измельчения.

Цель достигается тем, что валы вертикально смонтированы на раме, при этом нижний режущий элемент на каждом из валов выполнен в виде дисковой пилы, а верхние над дисковой пилой режущие элементы установлены на каждом валу с равными интервалами и выполнены в виде шарнирно установленных на дисках рубящих пластинчатых ножей, при этом отношение диаметра окружности, описываемой наружной режущей кромкой верхнего режущего элемента, к диаметру окружности, описываемой наружной режущей кромкой предыдущего режущего элемента, больше единицы.

Сопоставительный анализ с прототипом и аналогом показывает, что предлагаемый кусторез имеет следующие отличия: отношение диаметра окружности, описываемой наружной режущей кромкой верхнего режущего элемента, к диаметру окружности, описываемой наружной режущей кромкой предыдущего режущего элемента, больше единицы; нижние режущие элементы на каждом из валов выполнены сплошными в виде дисковых пил, а верхние режущие элементы содержат рубящие шарнирно установленные на дисках пластинчатые ножи. Таким образом, предлагаемый кусторез соответствует критерию "новизна".

Расположение по высоте режущих элементов разного диаметра обеспечивает поочередное срезание частей кустарника сверху вниз, а установкой рубящих ножей над нижней срезающей дисковой пилой достигается повышение степени измельчения растений, т. е. проявляется новое свойство кустореза. При сравнении предлагаемого кустореза с прототипом и другими известными устройствами в данной области техники не выявлены решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже схематично показан кусторез-измельчитель, вид сбоку.

Кусторез-измельчитель содержит раму 1 и имеющие наружную режущую кромку режущие элементы, установленные друг над другом. При этом каждый нижний режущий элемент выполнен в виде дисковой пилы 2, а верхние над дисковой пилой 2 режущие элементы установлены с равными интервалами и выполнены в виде рубящих пластинчатых ножей 3, шарнирно установленных на дисках 4. Пилы 2 и диски 4 неподвижно закреплены на вертикальных валах 5, смонтированных на раме в один ряд по ширине кустореза. Устройство расположено на несущей конструкции энергомашины 6. Вращение режущим элементам кустореза передается от энергомашины 6 через механизм привода, включающий муфту 7, конический редуктор 8 и цепную передачу 9. Диаметр наружной окружности резания каждого верхнего режущего элемента относится к диаметру наружной окружности резания соседнего нижнего режущего элемента в пропорции больше единицы.

Кусторез-измельчитель работает следующим образом.

При проведении лесоводственного ухода за лесными культурами путем их осветления кусторез движется сбоку ряда культивируемых растений. Передняя режущая кромка дисковой пилы 2 устанавливается на высоте среза растений. Так как верхние ножи 3 расположены на большем радиусе вращения, они раньше достигают ветвей растений, срезают их и измельчают. Нижние пилы 2 срезают оставшуюся поросль.

По результатам замеров диаметры ежегодно срезаемой поросли составляют от 6 до 20 мм. Следовательно, чтобы обеспечить поочередную работу от верхнего режущего элемента к нижнему, необходимо, чтобы наружные радиусы соседних по высоте режущих элементов отличались не менее, чем на 20 мм. Из конструктивных соображений для кустореза с двумя роторами выбран диаметр дисковой пилы 300-350 мм и диаметры последующих верхних режущих элементов 400-450 мм, 500-600 мм и т. д. Соотношение диаметров окружностей, описываемых соседними по высоте режущими кромками режущих элементов, составит 1,1; 1,5, считая сверху вниз.

Пластинчатые ножи 3, установленные на дисках 4, обладают ударным воздействием на ветви растений, что способствует более интенсивному измельчению растительной массы.

Так как пилы расположены горизонтально и плоскость резания совпадает с направлением перемещения устройства, то снижается энергоемкость процесса резания по сравнению с наклонно расположенными к горизонту пильными дисками (прототип).

Использование предлагаемого изобретения позволит не менее чем в 2 раза снизить энергозатраты и повысить степень измельчения растений.

Использование: в устройствах для срезания и измельчения сорной кустарниковой растительности при осветлении лесных культур. Сущность изобретения: валы кустореза вертикально смонтированы на раме и на каждом из них по высоте закреплены режущие элементы, при этом нижний режущий элемент выполнен в виде дисковой пилы, а верхние над дисковой пилой режущие элементы установлены на валу с равными интервалами и выполнены в виде шарнирно установленных на дисках рубящих пластинчатых ножей, при этом отношение диаметра окружности, описываемой наружной режущей кромкой каждого верхнего режущего элемента, к диаметру окружности, описываемой наружной режущей кромкой предыдущего режущего элемента, больше единицы и составляет 1,1; 1,5. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. КУСТОРЕЗ-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ, содержащий смонтированные на раме в вертикальной плоскости валы, установленные на валах друг над другом и имеющие наружную режущую кромку режущие элементы и механизм привода, отличающийся тем, что валы вертикально смонтированы на раме, при этом нижний режущий элемент на каждом из валов выполнен в виде дисковой пилы, а верхние над дисковой пилой режущие элементы установлены на валу с равными интервалами и выполнены в виде шарнирно установленных на дисках рубящих пластинчатых ножей, при этом отношение диаметра окружности, описываемой наружной режущей кромкой верхнего режущего элемента, к диаметру окружности, описываемой наружной режущей кромкой предыдущего режущего элемента, больше единицы. 2. Кусторез-измельчитель по п.1, отличающийся тем, что диаметры окружностей, описываемых соседними по высоте режущими кромками режущих элементов относятся как 1,1:1,5 считая сверху вниз.