УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРЕЗАНИЯ ПНЕЙ Российский патент 2003 года по МПК A01G23/06 

Изобретение относится к навесному оборудованию машин и механизмов, предназначенных для извлечения пней из грунта, и может быть использовано в лесной и лесохимической промышленности при заготовке свежей или спелой пневокорневой древесины, а также для удаления пней при подготовке почвы в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Известен ряд машин и механизмов для вырезания пней, отраженный в авторских свидетельствах и патентах России 244786, 304909, 248073, США 3028691, 3364602 и ГДР 61888, характеризующихся тем, что при корчевке пня этими устройствами появляется возможность перерезания корней, что снижает величину необходимого усилия при выкорчевке пня, уменьшает величину припневого кома грунта и улучшает транспортабельность пней.

Недостатком известных ранее решений является большое усилие, возникающее на рабочем органе при разрезании корневой системы и, как следствие этого, значительные энергозатраты при корчевке пней.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для вырезания пней, указанное в патенте Франции 1358982. Рабочий орган устройства выполнен в виде полого цилиндрического бура с резцами на нижней торцевой режущей кромке для прорезания кольцевой выемки вокруг пня. На наружной поверхности имеется шнек для выброса на поверхность почвы и стружки. Привод бура осуществляется через карданный вал от коробки отбора мощности трактора.

Недостатком данного устройства является то, что усилие для заглубления рабочего органа в грунт не зависит от усилия, необходимого для вращения ножей при перерезании корневой системы, в результате чего на рабочем органе возможно возникновение больших нагрузок. В устройстве отсутствует возможность перерезания стержневого корня, а при корчевке вместе с пнем удаляется поверхностный плодородный слой почвы.

Задачей, решаемой заявителем, является снизить усилия, возникающие на рабочем органе при перерезании корневой системы, и сделать возможным сохранение поверхностного плодородного слоя почвы на месте выкопки при удалении пня и перерезание стержневого корня.

Поставленная цель достигается за счет синхронизации поступательного и вращательного движений рабочего органа и применения винтовых механизмов и двух конических передач для передачи вращения от гидромотора, используемого в качестве привода устройства. Таким образом, разрезаются боковые и стержневые корни, и пень легко вытаскивается.

Предлагаемая корчевальная машина, показанная на фиг.1, при помощи подвески 1 навешивается, например, на манипулятор лесозаготовительной машины. Подвеска жестко прикрепляется к верхней части корпуса 2, которая болтами соединена с нижней частью 3, выполненной в виде полого цилиндра с двумя боковыми полками 4 вокруг него и играющей роль статора при работе устройства. В нижней части статора болтами прикрепляется конусное зубчатое колесо 5. Внутри верхней части корпуса размещается гидроцилиндр 6, шток которого шарнирно соединен с криволинейными рычагами 7, имеющими оси поворота в вертикальной плоскости 8, закрепленные внизу цилиндрической части корпуса. Вокруг цилиндрической части корпуса устанавливается сборная поворотная часть 9 в виде ротора, которая опирается на боковые полки и имеет в верхней части зубчатый венец 10. Поворотная часть приводится в движение при помощи гидромотора 11 с главной конической шестерней 12, входящей в зацепление с зубчатым венцом. В сборной поворотной части устройства с нескольких сторон, диаметрально противоположных друг другу, размещается по два отверстия: круглое 13 и плоское 14, выполненные под углом к центральной оси устройства. В круглых отверстиях размещаются цилиндрические стержни 15, в нижней части которых посажена коническая шестерня 16, входящая в зацепление с конусным зубчатым колесом цилиндрической части корпуса, а в верхней части, выполненной в виде винта, установлены ползуны 17 с винтовой нарезкой, жестко соединенные с верхней частью установленных в плоских отверстиях ротора плоских ножей 18. Рабочий орган выполнен в виде нескольких диаметрально противоположных друг другу наклонно расположенных на роторе плоских ножей, показанных на фиг.2 а,б. Режущая кромка ножей может иметь либо плоскую, либо зазубренную конфигурацию. Стержни имеют упоры 19, препятствующие их падению сквозь круглые отверстия ротора.

Корчевальная машина работает следующим образом. Машина подъезжает к выкорчевываемому пню, опускает установку. Включается гидроцилиндр, и пень надежно захватывается зажимами. Включается гидромотор привода главной шестерни. Сборная поворотная часть вместе с наклонно закрепленными на ней плоскими ножами через главную коническую передачу, образованную главной конической шестерней и зубчатым венцом, получает вращение. Шестерня винта и винт от конусного зубчатого колеса получают вращение. Ползун начинает двигаться вниз по винту. Вместе с ним по конусной поверхности двигаются ножи. Ножи, вращаясь вместе с ротором, погружаются под пень и постепенно перерезают боковые и стержневой корни. Зазубренная конфигурация режущей кромки ножей позволяет ударную нагрузку на разрезаемый корень. За один оборот шестерни винта нож перемещается на величину шага винтового механизма. Одновременно с вращением ротора устройству через подвеску, например манипулятором, придается вертикальное усилие, вытаскивающее пень из земли. В момент отрыва пня от грунта выключается гидромотор привода главной шестерни, после чего оператор машины дает команду и гидромотор начинает вращаться в обратную сторону. Шестерня винта получает вращение в противоположном направлении. Ножи движутся вверх по винту, цепляясь за разрезанные корни, отряхивают почву от пня. После перерезания корневой системы и поднятия ножей установка поднимается, и пень переносится к месту штабелевки. Зажимы разжимаются, и пень выпадает.

При использовании данного механизма достигается снижение нагрузки, возникающей на рабочем органе при разрезании корневой системы. При корчевке вместе с пнем не удаляется поверхностный плодородный слой почвы, все корни разрезаются специальными ножами, и пень легко вытаскивается.

Изобретение относится к навесному оборудованию машин и механизмов, предназначенных для извлечения пней из грунта, и может быть использовано в лесной и лесохимической промышленности при заготовке пневокорневой древесины, а также для удаления пней при подготовке почвы в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. На корпусе вращающегося ротора наклонно закреплены два ножа, имеющих зазубренную конфигурацию режущих кромок, движущихся по конусной поверхности посредством винтового механизма и двух конических передач, передающих вращение от гидромотора. Это позволяет достичь снижения нагрузки, возникающей на рабочем органе при разрезании корневой системы, а за счет разрезания всех корней облегчить вытаскивание пней. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для вырезания пней, включающее несущий корпус в виде статора, вокруг которого расположен вращающийся механизм в виде ротора, зажимы для захвата пня и рабочий орган, отличающееся тем, что в нижней части статора установлено зубчатое колесо, входящее в зацепление с коническими шестернями, закрепленными в нижней части наклонно установленных в круглых отверстиях ротора цилиндрических стержней, на верхней части которых, выполненной в виде винта, установлены ползуны с винтовой нарезкой, жестко соединенные с верхней частью установленного в плоских отверстиях ротора рабочего органа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде нескольких, диаметрально противоположных друг другу, наклонно расположенных на роторе плоских ножей.