ГРЕЙФЕРНЫЙ ХАРВЕСТЕР Российский патент 2001 года по МПК A01G23/95 

Изобретение относится к грейферному харвестеру, который включает раму в виде ножниц, состоящую из соединенных шарниром противолежащих блоков, вилообразного подвесного оборудования, пильного механизма, установленного в задней части харвестера, противолежащих устройств для подачи ствола, установленных в названных блоках, нижних сучкорезных ножей, которые по крайней мере в передней части харвестера шарнирно прикреплены к обоим блокам рамы и управляются исполнительным механизмом, а также по меньшей мере одного верхнего сучкорезного ножа, поддерживаемого по крайней мере одним блоком. Сучкорезные ножи образуют вместе сучкорезный паз для обрабатываемых деревьев.

Известно несколько типов многооперационных рубильных машин. Рубка леса, разделка, распилка и измерение в них производится валящим грейфером, установленным в конце шарнирной стрелы. Качество каждой многооперационной машины во многом определяется такими ее свойствами как весом, скоростью работы, надежностью, легкостью и не частым техобслуживанием, точностью измерения, а также сохранностью ствола при обработке.

В публикациях ЕР 0535173 и WO 93/03604 описано несколько моделей валящего грейфера, которые достаточно хорошо удовлетворяют вышеупомянутым свойствам. Было показано, что верхний сучкорезный нож, регулирующийся по размеру дерева, является полезным. Из-за асимметрической конструкции измерение длины не всегда бывает точным, когда размер дерева меняется. Подвесное оборудование будет немного более сложным и асимметричным.

Техническим результатом настоящего изобретения является развитие многооперационных рубильных машин в направлении, отмеченном вышеупомянутыми моделями. Изобретение помогает устранить недостатки, характерные для ранее разработанных машин.

Технический результат достигается за счет того, что в грейферном харвестере, содержащем раму в виде ножниц, состоящую из противолежащих блоков, соединенных шарниром, вилообразное подвесное оборудование, пильный механизм, установленный в задней части харвестера, протягивающие устройства для подачи дерева, установленные на блоках, нижние сучкорезные ножи, которые по крайней мере в передней части харвестера установлены с помощью шарнира в обоих блоках рамы и выполнены с возможностью управления исполнительным механизмом, а также по крайней мере один верхний сучкорезный нож, причем ножи образуют сучкорезный паз для обработки стволов, верхний сучкорезный нож при помощи скользящих узлов установлен на блоках, причем первый скользящий узел в каждом блоке включает направляющую, расположенную в самом блоке, и установленный в ней ползун, расположенный на верхнем сучкорезном ноже, а второй скользящий узел включает по меньшей мере один дополнительный ползун и по меньшей мере одну криволинейную направляющую в одном блоке, причем дополнительный ползун и криволинейная направляющая расположены таким образом, что препятствуют вращению верхнего сучкорезного ножа, при этом второй скользящий узел расположен ближе к соединяющему блоки шарниру, чем первый скользящий узел.

Верхний сучкорезный нож может иметь втулку, причем направляющая первого скользящего узла может быть выполнена в виде рельса, а ползун - в виде установленного во втулке вращающегося пальца с пазом, причем палец выполнен с возможностью свободного перемещения в пределах втулки при скольжении направляющей внутри паза.

Целесообразным является выполнение направляющей первого скользящего узла в виде щели, а ползуна - в виде установленного в щели пальца.

Грейферный харвестер может включать дополнительный верхний сучкорезный нож, причем основной и дополнительный верхние сучкорезные ножи соединены промежуточной рамой в одно целое.

В промежуточной раме может быть установлена шестерня для измерения длины подачи.

Возможно выполнение промежуточной рамы коробчатой формы, при этом вилка подвесного оборудования закреплена к боковой поверхности промежуточной рамы.

Далее изобретение будет описано со ссылками на чертежи, на которых представлены варианты осуществления грейферного харвестера.

На фиг. 1 изображен вид спереди грейферного харвестера, с деревом почти максимальной толщины в пазе.

На фиг. 2 изображен тот же грейферный харвестер с более тонкой частью ствола в пазе.

На фиг. 3 изображена часть конструкции, образуемая верхними сучкорезными ножами.

На фиг. 4 изображена улучшенная конструкция скользящих деталей.

На фиг. 5 изображен другой грейферный харвестер, соответствующий изобретению.

На фиг. 6 изображены схематически главные компоненты промежуточной рамы грейферного харвестера, представленного на фиг. 5.

На фиг. 7 изображен вид сбоку грейферного харвестера, представленного на фиг. 5.

Грейферный харвестер, представленный на фиг. 1, содержит вилообразную каркасную конструкцию, состоящую из соединенных шарниром 7 противолежащих блоков 1 и 2. С ними соединены гидравлически поворачиваемые нижние сучкорезные ножи 5 и 6. Когда грейфер полностью открыт нижние сучкорезные ножи находятся в положении 5а и 6а одновременно и обхватывают сваливаемое дерево и ствол уже сваленного дерева. Ножи 5 и 6 фиксируют ствол 15 во время валки и распиловки и обрезают ствол снизу и сбоку, в то время как протягивающие устройства 3 в виде гидравлически вращаемых вытягивающих роликов перемещают ствол вперед. На фигуре прерывистой линией отмечено подвесное оборудование 32', для которого необходимы несколько специальных шарниров. Пильный механизм присоединен с задней части харвестера (не показан). Конструкция грейферного харвестера соответствует вышеописанному в публикации РСТ грейферному харвестеру.

Обрез верхнего края осуществляется верхним сучкорезным ножом 8. Измерение толщины ствола 15 происходит путем измерения угла (а) с помощью специального датчика, расположенного на шарнире 7. На этой фигуре верхний сучкорезный нож движется горизонтально как функция угла (а) при движении направляющих деталей в виде ползуна 10 верхнего сучкорезного ножа в направляющих 11, прорезанных вертикально в блоках 1 и 2. Направляющие 11 находятся приблизительно в направлении радиуса шарнира 7, т.е. в направлениях блоков 1 и 2, которые представляют собой совместный кронштейн.

Вращение верхнего сучкорезного ножа 8 предотвращается с помощью скользящих деталей второго типа, установленных ближе к шарниру 7. Они состоят из установленного в верхнем сучкорезном ноже 8 дополнительного ползуна 16, а также из находящегося в обоих блоках кривой линейной направляющей 13, которая на практике образована поверхностью края в подходящей форме. Криволинейные направляющие рассчитаны таким образом, что при любом угле открытия (а) дополнительный ползун 16 имеет небольшой зазор с криволинейными направляющими. На практике дополнительный ползун опирается на ту или другую направляющую, в зависимости от асимметричности нагрузки создаваемой стволом.

Скользящие детали второго типа также могут быть выполнены в виде конструкции, представленной на фиг. 4, в которой направляющая деталь является кривой линейной. Теоретически криволинейные и прямые направляющие детали можно менять местами.

На фиг. 2 изображена ситуация, когда толщина ствола 15 уменьшилась в процессе работы. Угол (а) уменьшается, но ствол находится в треугольном пространстве, созданном вытягивающими роликами и верхним сучкорезным ножом 8. Система измерения толщины включает программируемый измерительный прибор, который может работать с фактическим диаметром ствола как с функцией угла (а).

На фиг. 3 изображена конструкция верхних сучкорезных ножей сбоку. Верхние сучкорезные ножи 8 и 8' переднего и заднего конца прикреплены болтами к промежуточной раме 4, в результате получается жесткая конструкция, в которой имеется также шестерня 17 для измерения длины подачи. На фигуре также изображены ползуны 9 в виде направляющих пальцев, установленные в обоих концах направляющих, блоков 1 и 2. Ползун 16, препятствующий вращению, установлен только в заднем конце. Жесткость промежуточной рамы 4 верхнего сучкорезного ножа 8 предотвращает вращение ножа переднего конца. Верхние сучкорезные ножи 8 и 8' имеют также затачиваемые сучкорезные ножи 18 и 19 соответственно.

На фиг. 4 изображены детали наиболее предпочитаемой формы ползуна 9. Вместо направляющей 11 к блокам 1 и 2 прикреплена направляющая 12 в виде пластины. К верхнему сучкорезному ножу 8 (и 8') приварена втулка 22, внутри которой установлен вращающийся палец 21 с соответствующим для направляющей 12 пазом 25. Внутри втулки 22 находится широкий паз 24, который позволяет направляющей 12 перемещаться в определенных пределах. Продольный зазор "v" верхних сучкорезных ножей 8 и 8' регулируется путем установления нарезной шайбы 23 во втулку 22 каждого ползуна 9. Ползун, имеющий такую форму, движется легко и точно. Кроме того несложно произвести регулировку и техобслуживание ползуна такого типа.

На фиг. 5-7 используются те же самые номера для ссылки на детали, описанные выше. Представленный на этих фигурах грейферный харвестер отличается от предыдущей модели тем, что рама, находящаяся между верхними сучкорезными ножами 8 и 8', образуется неподвижной основной рамой, к которой можно, легко прикрепить подвесное оборудование и гидравлический центр, необходимый для механизма (не изображен). На фиг. 5 видно преимущество конструкции, благодаря которому протягивающие устройства в виде подающих роликов 3 и прибор, измеряющий длину, работают даже при обработке дерева с маленьким диаметром.

Блоки 1 и 2 присоединены друг к другу с помощью шарнира 7, т.е. описанным выше способом. К ним прикреплены, подающие ролики 3, двигатели которых отмечены номером 20. Верхний сучкорезный нож прикреплен ползунами 9 (см. фиг. 4) к направляющим 12 блоков 1 и 2. Конструкция других скользящих деталей по существу совпадает с описанной ранее. Ползун 16 в виде пластины, верхние углы которой скользят вдоль краев, находящихся в блоках 1 и 2 направляющих 13, созданных краями пластины. Ползун 16 представляет собой неподвижную часть промежуточной рамы 4, имеющей форму коробки. К нему жестко прикреплены болтами верхние сучкорезные ножи 8 и 8'. Сбор харвестера производится путем соединения блоков 1 и 2 вместе с помощью шарнира 7, после чего сучкорезные ножи 8 и 8' крепятся болтами к промежуточной раме 4.

На фигуре показана также неподвижная вилка 32 подвесного оборудования, которая с помощью шарниров 31 прикреплена к коробке 30 промежуточной рамы 4. На нем находится защищающий гидравлику кожух 35.

На фиг. 6 изображена конструкция рамы передней части. Блоки 1 и 2 переднего конца показаны схематически без нижних сучкорезных ножей и подающего устройства. В заднем конце находится соответствующая конструкция, отличающаяся от передней тем, что к одному блоку прикреплена пила и соответственно имеется задний верхний сучкорезный нож 8' (см. фиг. 7). На этой фигуре видно расположение ползуна 9, предотвращающего вращение ползуна 16 и, соответственно, направляющих 12 и 13.

На фиг. 7, кроме блоков 1 и 2 переднего конца, изображены блоки 1' и 2' заднего конца. На каждой стороне блоки соединены в один блок, который независим от соответствующего блока на другой стороне и поддерживает подающий ролик 3 и его двигатель 20. На фигуре изображен пильный механизм 34, гидравлический цилиндр 33, управляющий подвесным устройством 32, цилиндр 37, управляющий блоками, и цилиндр 28, управляющий нижним сучкорезным ножом 5. Задний и передний концы нижних сучкорезных ножей 5 и 6 соединены таким образом, что с помощью устройства можно грузить бревна так, как с помощью стандартного грейфера.

Изобретение относится к лесной промышленности. Грейферный харвестер содержит раму в виде ножниц, состоящую из противолежащих блоков 1, 2, соединенных шарниром 7, вилообразного подвесного оборудования, пильного механизма, который установлен в заднем конце харвестера, установленных в блоках 1, 2 протягивающих устройств 3 для подачи дерева, нижних сучкорезных ножей 5, 6, которые по крайней мере в передней части харвестера с помощью шарнира прикреплены к обоим блокам 1, 2 рамы и которые управляются исполнительным механизмом, и, по крайней мере, один верхний сучкорезный нож. Верхний сучкорезный нож прикреплен по крайней мере к одному блоку. Верхний сучкорезный нож 8 закреплен с помощью скользящих деталей первого и второго типов к обоим блокам 1, 2 таким образом, что скользящие детали первого типа в обоих блоках состоят из направляющих, которые лежат примерно в направлении самого блока, а также установленных в них скользящих деталей в верхнем сучкорезном ноже 8, а скользящие детали второго типа включают по меньшей мере один ползун 16 и по меньшей мере одну криволинейную направляющую 13 в одном блоке и установлены таким образом, что они препятствуют вращению верхнего сучкорезного ножа 8 и при этом они находятся ближе к общему шарниру 7 верхнего сучкорезного ножа 8, чем скользящие детали первого типа. Это позволит повысить точность измерений. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Грейферный харвестер, содержащий раму в виде ножниц, состоящую из противолежащих блоков (1, 2), соединенных шарниром (7), вилообразное подвесное оборудование (32, 32'), пильный механизм (34), установленный в задней части харвестера, протягивающие устройства (3) для подачи дерева, установленные на блоках (1, 2), нижние сучкорезные ножи (5, 6), которые, по крайней мере, в передней части харвестера установлены с помощью шарнира в обоих блоках (1, 2) рамы и выполнены с возможностью управления исполнительным механизмом, а также, по крайней мере, один верхний сучкорезный нож (8), причем ножи (5, 6, 8) образуют сучкорезный паз для обработки стволов, отличающийся тем, что верхний сучкорезный нож (8) при помощи скользящих узлов установлен на блоках (1, 2), причем первый скользящий узел в каждом блоке включает направляющую (11, 12), расположенную в самом блоке, и установленный в ней ползун (9, 10), расположенный на верхнем сучкорезном ноже (8), а второй скользящий узел включает, по меньшей мере, один дополнительный ползун (16) и, по меньшей мере, одну криволинейную направляющую (13) в одном блоке, причем дополнительный ползун и криволинейная направляющая расположены таким образом, что препятствуют вращению верхнего сучкорезного ножа (8), при этом второй скользящий узел расположен ближе к соединяющему блоки шарниру (7), чем первый скользящий узел. 2. Грейферный харвестер по п.1, отличающийся тем, что верхний сучкорезный нож имеет втулку (22), причем направляющая (12) первого скользящего узла выполнена в виде рельса, а ползун (9) - в виде установленного во втулке (22) вращающегося пальца (21) с пазом (25), причем палец (21) выполнен с возможностью свободного перемещения в пределах втулки (22) при скольжении направляющей (12) внутри паза (25). 3. Грейферный харвестер по п.1, отличающийся тем, что направляющая первого скользящего узла выполнена в виде щели (11), а ползун - в виде установленного в щели (11) пальца (10). 4. Грейферный харвестер по п.1, отличающийся тем, что включает дополнительный верхний сучкорезный нож (8¹), причем основной и дополнительный верхние сучкорезные ножи (8, 8¹) соединены промежуточной рамой в одно целое. 5. Грейферный харвестер по п.4, отличающийся тем, что в промежуточной раме (4) установлена шестерня (17) для измерения длины подачи. 6. Грейферный харвестер по п.5, отличающийся тем, что промежуточная рама выполнена коробчатой формы, а вилка (32) подвесного оборудования закреплена к боковой поверхности промежуточной рамы.