УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПНЕЙ Российский патент 2000 года по МПК A01G23/06 

Предлагаемое изобретение относится к лесному хозяйству, в частности, для удаления пней на вырубках при проведении лесохозяйственных работ.

Известна машина для фрезерования пней по SU 1414357 A1, кл. A 01 G 23/06,1988, у которой для повышения производительности труда на раме впереди фрезерного барабана установлен механический щуп обнаружения препятствия, который связан с механизмом остановки трактора и звуковым сигналом. Недостатками машины являются высокая степень физической и нервной нагрузок на оператора из-за необходимости при встрече с пнем включать и выключать ходоуменьшитель и перемещать рычаг управления гидрораспределителем; необходимость установки ходоуменьшителя, что в конечном счете усложняет агрегатирование машины с тракторами.

Известен корчеватель-измельчитель по SU 1076027 A, кл. A 01 G 23/06, 1984, у которого измельчающий барабан установлен на раме посредством двуплечего рычага, свободный конец которого связан с граблями посредством тяги. Недостатками машины являются большая энергоемкость технологического процесса из-за необходимости дробить все порубочные остатки, собранные граблями; нерациональное использование мощности трактора, т.е. трактор должен развивать максимальное тяговое усилие при измельчении пня и при самом измельчении пня используется наиболее энергоемкое торцевое резание.

Известно устройство для удаления пней по заявке DE N 2041208 A, кл. A 01 G 23/06, 1973, взятое нами за прототип, у которого измельчающий барабан (ротор) установлен на раме посредством двуплечего рычага, а свободный конец связан с гидроцилиндром подачи. Недостатком этого устройства является высокая степень физической и нервной нагрузок на оператора: оператор должен обнаружить пень, подъехать к пню, остановиться, включить фрезу.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для удаления пней, включающее самоходное шасси, раму, двуплечий рычаг, шарнирно закрепленный на раме, роторный рабочий орган, установленный на рычаге, привод рабочего органа, механизм подачи рабочего органа, снабжено
лыжами, установленными на нижних концах двуплечего рычага;
блоками управления движением самоходного шасси, управления приводом рабочего органа и блоком управления его подачи;
гидрораспределитель блока управления движением самоходного шасси механически взаимодействует с флажками на двуплечем рычаге, гидравлически связан с гидроцилиндром, соединенным штоком с приводом муфты сцепления и тормоза самоходного шасси, и гидрораспределителем блока управления приводом рабочего органа, обеспечивающим соединение моторов последовательно или параллельно, а сливные линии блока привода рабочего органа гидравлически соединены с управлением гидрораспределителя блока управления подачей рабочего органа, при этом он гидравлически связан с гидросистемой привода рабочего органа посредством системы редукционных клапанов.

Кроме того,
- блок управления движением самоходного шасси выполнен в виде гидрораспределителя с подпружиненным переключателем, последовательно соединенного с гидроцилиндром, у которого поршневая и штоковая полости посредством дросселей и обратных клапанов гидравлически связаны с гидрораспределителем блока управления приводом рабочего органа, при этом входная линия гидрораспределителя гидравлически связана соответственно с входной линией гидрораспределителя блока управления подачей рабочего органа и системой редукционных клапанов в напорной линии гидросистемы привода рабочего органа, а выходная линия - со сливной линией гидросистемы привода рабочего органа;
- блок управления приводом рабочего органа выполнен в виде установленного в напорной линии первого из гидромоторов, сливная линия которого соединена со сливной линией второго гидромотора и обратным клапаном, гидрораспределителем с гидравлическим управлением от блока управления движения самоходного шасси, одна ветвь которого последовательно соединена со вторым гидромотором, параллельно установленным по отношению к нему обратным клапаном, а другая ветвь последовательно соединена посредством предохранительного клапана со cливной линией общего предохранительного клапана, при этом эта сливная линия посредством дросселей соединена с гидроуправлением гидрораспределителя в блоке управления подачей рабочего органа и с общей сливной линией;
- блок управления подачей рабочего органа выполнен в виде гидрораспределителя с гидравлическим управлением от блока управления приводом рабочего органа посредством редукционных клапанов и дросселя, входные линии которого соединены с гидроцилиндром подачи рабочего органа с параллельно установленным предохранительным клапаном, при этом штоки гидроцилиндров соединены с верхними концами рычага; поверхность лыжи выполнена криволинейной.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами, где на фиг. 1 показана кинематическая схема; на фиг. 2 - гидравлическая схема устройства для удаления пней.

Устройство для удаления пней состоит из рамы 1, на которой установлен двуплечий рычаг 2. На нижних концах двуплечего рычага установлены рабочий орган (ротор) 3 и лыжи 4. Верхние концы двуплечего рычага соединены с гидроцилиндрами 5 подачи рабочего органа. Привод ротора гидравлический, осуществляется двумя гидромоторами 6 и 7 от насосной станции, включающей масляный насос 8, приводящийcя от вала отбора мощности (ВОМ) трактора, масляный фильтр 9, масляный бак 10 и предохранительный клапан 11. Блок управления движением самоходного шасси включает гидроцилиндр 12, который соединен штоком с приводом муфты сцепления и тормоза самоходного шасси гидрораспределитель 13 с подпружиненным переключателем, который взаимодействует с флажками 14 на двуплечем рычаге 2. Напорная линия гидрораспределителя 13 соединена посредством редукционного клапана 15 с насосом 8, а сливная линия соединена с масляным баком 10 посредством фильтра 9. Выходные линии гидрораспределителя 13 соединены посредством обратных клапанов и дросселей 16, 17, 18 с гидроцилиндром 12 и гидрораспределителем 19 блока управления приводом рабочего органа. Блок управления приводом рабочего органа включает гидрораспределитель 19, обратный клапан 20, предохранительный клапан 21, дроссели 22 и 23. Напорная линия гидрораспределителя 19 соединена с насосом 8. Одна выходная линия гидрораспределителя 19 соединена с гидромотором 7 и установленным параллельно ему обратным клапаном 20, а вторая выходная линия соединена посредством предохранительного клапана 21 и дросселя 22 с масляным фильтром 9. Сливные линии предохранительных клапанов 11 и 21 соединены посредством дросселя 23 с управляющей линией гидрораспределителя 24 блока управления подачей рабочего органа. Блок управления подачей рабочего органа включает гидрораспределитель 24 и предохранительный клапан 25. Напорная линия гидрораспределителя 24 соединена посредством редукционного клапана 15 с насосом 8, а сливная линия соединена с масляным баком 10 посредством фильтра 9. Выходные линии гидрораспределителя 24 соединены с гидроцилиндрами 5 и установленным параллельно им предохранительным клапаном 25. Вторая управляющая линия гидрораспределителя 24 соединена посредством редукционного клапана 26 с напорной линией этого же распределителя.

Устройство работает следующим образом.

Для работы задняя навесная система самоходного шасси переводится в "плавающее" положение, включаются ВОМ и первая передача самоходного шасси. При отсутствии пней самоходное шасси движется на первой передаче, штоки гидроцилиндров 5 выдвинуты, ротор 3 находится в почве на глубине, ограниченной лыжей 4, ротор вращается гидромотором 6. Обратный клапан 20 обеспечивает вращение гидромотора 7. Гидрораспределители 13 и 19 находятся в положении II, гидрораспределитель 24 находится в положении I. Давление настройки предохранительного клапана 21 меньше давления настройки клапана 11, поэтому давление в гидросистеме привода рабочего органа, эквивалент крутящего момента на роторе, ограничено давлением настройки клапана 21. Давление в гидроцилиндрах 5, эквивалент усилия подачи рабочего органа, поддерживается постоянным редукционным клапаном 15. Мощность самоходного шасси расходуется на перемещение агрегата и фрезерование почвы на небольшую глубину. При встрече ротора 3 с препятствием (пнем) ротор 3 останавливается, масло от насоса 8 через клапан 21 идет на слив. Дроссель 22 на участке сливной магистрали создает давление, которое переключает гидрораспределитель 24 в положение II. Гидроцилиндры 5 поворачивают двуплечий рычаг 2 против хода часовой стрелки. Поворот заканчивается взаимодействием флажка 14 с переключателем гидрораспределителя 13. Гидрораспаределитель переводится в положение I. Гидроцилиндр 12 взаимодействует с приводом муфты сцепления и тормоза самоходного шасси и самоходное шасси останавливается.

Гидрораспределитель 19, управляющие линии которого гидравлически связаны с выходными линиями гидрораспределителя 13, переходит в положение I. Привод ротора 3 осуществляется гидромоторами 6 и 7. Давление в гидросистеме привода рабочего органа ограничено давлением настройки клапана 11. Это обеспечивает увеличение крутящего момента на валу ротора более чем в два раза. Если этого момента недостаточно для преодоления сопротивления, то масло от насоса 8 идет на слив через клапан 11. Дроссель 22 на участке сливной магистрали поддерживает избыточное давление, и гидроцилиндры 5 продолжают поворот двуплечего рычага 2 против хода часовой стрелки уже при остановленном самоходном шасси. Момент сопротивления на роторе 3 уменьшается до нуля, и ротор начинает вращение. Частота вращения ротора в два раза меньше частоты вращения ротора при фрезеровании почвы. Весь поток масла от насоса 8 идет через гидромоторы 6 и 7. Давление на участке сливной магистрали перед дросселем 22 падает, и гидрораспределитель 24 под действием давления, установленного редукционным клапаном 26, переходит в положение I. Гидроцилиндры 5 осуществляют подачу ротора 3 на пень. Глубина фрезерования ротора 3 максимальна, так как при повороте двуплечего рычага 2 лыжа 4 обеспечивает заглубление ротора. Поворот рычага 2 заканчивается взаимодействием флажка 14 с переключателем гидрораспределителя 13. Гидрораспределитель переводится в положение II. Гидроцилиндр 12 медленно, из-за срабатывания дросселя с обратным клапаном, освобождает привод муфты сцепления и тормоза самоходного шасси, и оно начинает движение, одновременно гидрораспределитель 19 переходит в положение II, и привод ротора 3 осуществляется гидромотором 6. Частота вращения ротора увеличивается в два раза. Таким образом происходит удаление пня. Назначение дросселя 23 - сгладить колебание давления в управляющей линии гидрораспределителя 24. Назначение дросселя с обратным клапаном 17 и 18 - исключить гидравлический удар в линиях управления гидрораспределителя 19.

Данное техническое решение повышает производительность в 1,5 - 2 раза и уменьшает интенсивность труда оператора.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к устройствам для удаления пней на вырубках. В предложенной конструкции устройства рабочий орган в виде ротора установлен на двуплечем рычаге, связанном с рамой посредством шарнира и гидроцилиндров подачи рабочего органа, штоки которых закреплены на верхних конца двуплечего рычага. Устройство снабжено лыжами, установленными на нижних концах двуплечего рычага, блоком управления движения самоходного шасси, гидрораспределитель которого механически взаимодействует с флажками на двуплечем рычаге, гидравлически связан с гидроцилиндром, соединенным штоком с приводом муфты сцепления и тормоза самоходного шасси, и гидрораспределителем блока управления приводом рабочего органа, обеспечивающим соединение моторов последовательно или параллельно. Сливные линии блока привода рабочего органа гидравлически соединены с управлением гидрораспределителя блока управления подачей рабочего органа, при этом он гидравлически связан с гидросистемой привода рабочего органа посредством системы редукционных клапанов. Предложенная конструкция устройства позволила увеличить производительность труда и уменьшить физическую нагрузку оператора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для удаления пней, включающее самоходное шасси, раму, двуплечий рычаг, шарнирно закрепленный на раме, роторный рабочий орган, установленный на нижнем конце рычага, привод рабочего органа, механизм подачи рабочего органа, отличающееся тем, что устройство снабжено лыжами, установленными на нижних концах двуплечего рычага, блоком управления движением самоходного шасси, гидрораспределитель которого механически взаимодействует с флажками на двуплечем рычаге, гидравлически связан с гидроцилиндром, соединенным штоком с приводом муфты сцепления и тормоза самоходного шасси, и гидрораспределителем блока управления приводом рабочего органа, обеспечивающим соединение моторов последовательно или параллельно, а сливные линии блока привода рабочего органа гидравлически соединены с управлением гидрораспределителя блока управления подачей рабочего органа, при этом он гидравлически связан с гидросистемой привода рабочего органа посредством системы редукционных клапанов. 2. Устройство для удаления пней по п.1, отличающееся тем, что блок управления движением самоходного шасси выполнен в виде гидрораспределителя с подпружиненным переключателем, последовательно соединенного с гидроцилиндром, у которого поршневая и штоковая полости посредством дросселей и обратных клапанов гидравлически связаны с гидрораспределителем блока управления приводом рабочего органа, при этом входная линия гидрораспределителя гидравлически связана соответственно с входной линией гидрораспределителя блока управления подачей рабочего органа и системой редукционных клапанов в напорной линии гидросистемы привода рабочего органа, а выходная линия - со сливной линией гидросистемы привода рабочего органа. 3. Устройство для удаления пней по п.1 или 2, отличающееся тем, что блок управления приводом рабочего органа выполнен в виде установленного в напорной линии первого из гидромоторов, сливная линия которого соединена со сливной линией второго гидромотора и обратным клапаном, гидрораспределителя с гидравлическим управлением от блока управления движением самоходного шасси, одна ветвь которого последовательно соединена со вторым гидромотором, параллельно установленным по отношению к нему обратным клапаном, а другая ветвь последовательно соединена посредством предохранительного клапана со сливной линией общего предохранительного клапана, при этом эта линия посредством дросселей соединена с гидроуправлением гидрораспределителя в блоке управления подачей рабочего органа и с общей сливной линией. 4. Устройство для удаления пней по одному из пп.1 - 3, отличающееся тем, что блок управления подачей рабочего органа выполнен в виде гидрораспределителя с гидравлическим управлением от блока управления приводом рабочего органа посредством редукционных клапанов и дросселя, входные линии которого соединены с гидроцилиндрами подачи рабочего органа с параллельно установленным предохранительным клапаном, при этом штоки гидроцилиндров соединены с верхними концами двуплечего рычага. 5. Устройство для удаления пней по п.1, отличающееся тем, что поверхность лыжи выполнена криволинейной.