ВАЛОЧНО-ТРЕЛЕВОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК A01G23/81 

Изобретение относится к лесохозяйственным машинам, в частности к валочно-трелевочным средствам для срезания, повала деревьев, формирования пачек и их трелевки при рубках ухода за лесом.

Известная валочно-трелевочная машина [1 и 2] принята за прототип. Ее техническое оборудование установлено на гусеничном самоходном шасси и состоит из основных узлов: механизма срезания деревьев и их повала, устройства для погрузки, формирования пачек и их трелевки.

Недостатками этой машины являются:
1. Низкая маневренность в заглушенном древостое при выборочном удалении деревьев из-за больших габаритов машины, при этом механизм срезания выполнен с малым радиусом действия.

2. Машина не оборудована захватом, из-за чего даже при наличии валочного рычага не обеспечивается полной надежности направленного повала срезанного дерева на погрузочный рычаг.

3. После повала дерева необходима дополнительная операция погрузки его в пачко-формирующее устройство, что увеличивает продолжительность рабочего цикла и усложняет конструкцию машины.

Известна лесохозяйственная машина [3] на 4-х колесном самоходном шасси, предназначенная для срезания деревьев, формирования пачек и их трелевки при рубках ухода за лесом.

Машины такого типа более маневренны, но имеют сложные механизмы захвата и переноса дерева от пня к конику. Однако, процесс укладки дерева на коник недостаточно надежен, хотя и автоматически управляем, что существенно затрудняет качественное формирование пачек деревьев. К тому же имеется недостаточная обзорность для оператора при срезании, переносе деревьев и их укладке на коник.

Целью изобретения является повышение производительности работы за счет высокой маневренности самоходного шасси, исключения процесса погрузки (как отдельный операции), повышения надежности управления повала дерева и улучшения обзорности оператору.

Указанная цель достигается тем, что машина выполнена на 3-х колесном самоходном шасси, состоящем из двух модулей энергетического и присоединяемого к нему функционального модуля, на котором смонтировано рабочее оборудование, состоящее из поворотной в горизонтальной и вертикальной плоскостях стрелы с телескопическим поворотным относительно стрелу звеном, несущим на конце захватно-срезающее устройству (ЗСУ) и механизма повала, выполненного в виде валочного рычага с телескопическим Г-образным звеном, закрепленного с помощью горизонтального шарнира, а также механизма формирования пачек, расположенного за поворотной стрелой асимметрично и представляющего собою горизонтально расположенный поворотный вал с треугольными выступами для улучшения контакта с пачкой деревьев, на концах которого закреплены зажимные рычаги. Компоновка рабочих органов на функциональном и энергетическом модулях обеспечивает полную видимость оператору при выполнении им основных операций: по выбору дерева для срезания, по наведению ЗСУ на ствол дерева, по срезанию и переносу его на коник, так как его рабочее место (сиденье) и зона действия ЗСУ находятся на одном уровне, что и обеспечивает достаточную обзорность по секторам видимости.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная валочно-треловочная машина отличается тем, что самоходное шасси выполнено из энергетического модуля, у которого кабина расположена спереди двигателя внутреннего сгорания (ДВС), поэтому рабочее место оператора приближено к зоне действия ЗСУ, что обеспечивает обзорность, и функционального модуля, который жестко присоединен к энергетическому модулю, и на нем установлены поворотная стрела с телескопическим поворотным относительно стрелы звеном, на конце которого расположено ЗСУ, валочный механизм с выдвижным Г-образным звеном и пачко-формирующее устройство в виде поворотного с треугольными выступами вала, на концах которого установлены зажимные рычаги для фиксации пачки деревьев на конике при передвижениях машины.

Таким образом, предлагаемая валочно-треловочная машина соответствует критерию "НОВИЗНА".

Сравнение заявленной машины с другими решениями в данной области технических средств не позволило выявить в них аналогичные признаки. Конструкция предлагаемой машины возможно осуществима технически и целесообразна, так как обеспечивает повышение маневренности под пологом леса, увеличения зоны действия ЗСУ и надежности управления повалом деревьев, улучшения обзорности оператору при управлении всеми процессами при работе машины. Эти особенности обусловливают существенное сокращение продолжительности рабочего цикла. Все это подтверждает о соответствии предложенного технического решения критериям изобретениям " существенные отличия" и "промышленной применяемости".

Изобретение поясняется схемами, где на фиг. 1 показан общий вид сбоку валочно-трелевочной машины; на фиг. 2 общий вид машины сверху.

Валочно-трелевочная машина состоит из энергетического модуля 1, в передней части на раме которого установлена лебедка 2, служащая для расширения области применения машины, и функционального модуля 3, состоящего из платформы с ведущим колесом и жестко присоединенного к раме энергетического модуля болтовыми элементами 4. На платформе в подшипниках 5 установлен поворотный вал 6 с вертикальной осью, на которой установлена стрела 7, на ее конце шарнирно присоединено телескопическое звено 8 с ЗСУ 9. На платформе сзади стрелы асимметрично с помощью горизонтального шарнира установлен валочный рычаг 10, с телескопическим Г-образным звеном 11 и грузовым крюком 12, а сзади стрелы на платформе шарнирно установлен горизонтальный вал 13, имеющий треугольные зубья для увеличения контакта с пачкой деревьев, на концах которого размещены рычаги 14, служащие для зажима пачки деревьев при ее трелевке. Сзади рамы энергомодуля закреплен тяговый крюк 15, предназначенный для расширения технологических возможностей машины. На фиг. 2 позиций 16 обозначен вал для передачи крутящего момента к колесу технологического модуля, а позицией 17 обозначена защитная решетка кабины.

Небольшие габариты машины, ее маневренность и достаточный радиус действия ЗСУ позволяют применять ее при рубках промежуточного пользования как в естественных насаждениях, так и в рядовых лесных культурах.

В естественных насаждениях машина маневрирует между деревьями по криволинейным траекториям, выбирая нежелательные деревья, формирую из них пачки и трелюя их к технологическим коридорам.

В лесных культурах машина продвигается по более-менее прямолинейной траектории в междурядье, выбирая в прилегающем ряду нежелательные деревья. Кроме того, машиной можно удалять полностью ряд культур.

В том и другом случаях машина работает следующим образом. Остановившись у нежелательного дерева, оператор наводит ЗСУ 9 на ствола, зажимает его, срезает, переносит назад и с помощью валочного рычага 10 производится его повал на коник, после этого захватами 14 дерево зажимается, и машина переезжает к следующему. Итак процесс повторяется пока сформируется пенка из пяти и более деревцев и далее она трелюется к коридору. При разгрузке пачки захваты 14 открываются, вал 13 поворачивается, треугольные выступы устанавливаются горизонтально и не контактирует со стволами пачки, которая при движении машины сползает с коника. Далее процесс повторяется. Кроме того, машина может быть использована по другим назначениям, если, например, к ней присоединить специальный модуль, или переоборудовать предлагаемый, навесив на него рабочие органы типа выдвижной секции культиватора для ухода за почвой в рядовых культурах, или машина может быть применена для погрузки и транспортировки из пасек короткомерных сортиментов, для чего используется погрузочный крюк 12 или буксирный крюк 15. Могут иметь место и другие применения, например, для перевозки лесосечного инвентаря, ГСМ и прочного, если оборудовать функциональный модуль кузовом.

Таким образом, компоновка машины в целом и ее технологического оборудования на присоединяемом модуле, в частности, позволяют повысить ее производительность по сравнению с известными в 2-3 раза, что дает значительный экономический эффект на одну машину.

Ориентировочная потребность парка предлагаемой валочно-трелевочной машины для лесного хозяйства и лесной промышленности составит 800-1000 штук в год.

Источники информации:
1. Барановский В.А. и др. Системы машин для лесозаготовок Изд-во "ЛП".М. 1977, 75-76, 160.

2. Проспект "Валочно-трелевочная магшина ВТМ-4" М. 1970.

3. Авторское свидетельство СССР N1069708, кл. A 01 G 23/08/е

Использование: для срезания, повала деревьев, формирования пачек деревьев и их трелевки при рубках ухода за лесом. Сущность изобретения: валочно-трелевочная машина снабжена шарнирно-сочлененной поворотной в горизонтальной плоскости стрелой, а механизм срезания деревьев установлен на стреле и имеет управляемое в продольной плоскости стрелы захватное устройство. Механизм повала деревьев установлен на раме в задней части самоходного шасси посредством горизонтального шарнира, а его выдвижной рычаг имеет Г-образную форму. Механизм формирования пакета деревьев расположен за поворотной стрелой асимметрично ее оси поворота. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Валочно-трелевочная машина, содержащая самоходное шасси с рамой, имеющей сиденье с кабиной для оператора и технологическим гидроуправляемым оборудованием, включающим механизм срезания деревьев, механизм повала с выдвижным рычагом и механизм формирования пакета деревьев, отличающаяся тем, что машина снабжена шарнирно-сочлененной поворотной в горизонтальной плоскости стрелой, а механизм срезания деревьев установлен на стреле и имеет управляемое в продольной плоскости стрелы захватное устройство, причем механизм повала деревьев установлен на раме в задней части самоходного шасси посредством горизонтального шарнира, а его выдвижной рычаг имеет Г-образную форму, при этом механизм формирования пакета деревьев расположен за поворотной стрелой асимметрично ее оси поворота. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что самоходное шасси выполнено по трехколесной схеме с двумя ведущими колесами и состоит из двух модулей: энергетического и функционального модуля в виде присоединенной к раме энергетического модуля сменной платформы, а технологическое оборудование установлено на сменной платформе. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что кабина оператора смонтирована на энергетическом модуле впереди двигателя внутреннего сгорания, а сиденье оператора установлено с возможностью обзора всего сектора поворота. 4. Машина по пп.1 3, отличающаяся тем, что она снабжена установленной спереди на раме энергетического модуля тяговой лебедкой.