СПОСОБ МАШИННОЙ ЗАГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ НА ЛЕСОСЕКЕ Российский патент 2003 года по МПК A01G23/02 

Изобретение относится к технологическим процессам машинной заготовки древесины на лесосеке и может быть использовано в лесной промышленности при разработке лесосек валочно-пакетирующими, сучкорезными или сучкорезно-раскряжевочными машинами, а также трелевочными или погрузочно-транспортными машинами, последние из которых предназначены соответственно для вывозки полухлыстов (хлыстов) или сортиментов.

Известные способы машинной заготовки древесины преимущественно осуществляют при разработке лесосек, имеющих трелевочные волоки, с использованием валочно-пакетирующих, сучкорезных или сучкорезно-раскряжевочных машин, а также трелевочных или погрузочно-транспортных машин (см. а.с. SU 1727705, публ. 23.02.92г.; 1776371, публ.23.11.92; МКИ A 01 G 23/02).

В способе машинной заготовки древесины по а.с. 1727705 ВПМ при переездах по трелевочному волоку производит разработку примыкающих к границам последнего пасек путем срезания подлежащих валке деревьев с последующей укладкой на трелевочный волок при одновременном пакетировании их в пачки в направлении продольной оси трелевочного волока. Последующую обрезку сучьев с деревьев и укладку полученных полухлыстов (хлыстов) в пачки с ориентацией продольных осей последних аналогично предыдущей технологической операции производит сучкорезная машина. Перемещение указанных машин по волоку производят челночно. Образованные на волоке пачки полухлыстов (хлыстов) вывозят трелевочной машиной. Работа последней осуществляется в режиме подъезда ее при заднем ходе, например, к комлевой части соответствующей ближайшей пачке полухлыстов с последующей вывозкой полупогруженной пачки при переднем ходе машины.

Однако при ориентации продольных осей пачек полухлыстов (хлыстов) в направлении продольной оси трелевочного волока работа трелевочной машины происходит в режиме неполной рейсовой нагруженности. Объясняется это тем, что захват и погрузка каждой следующей пачки относительно предыдущей, находящейся в трелевочной машине, затрудняется, т.к. последняя из указанных пачек при заднем ходе машины окажется на следующей.

В способе машинной заготовки древесины по а.с. 1776371 срезание, валку и укладку деревьев в пачки осуществляют валочно-пакетирующей машиной при переездах последней по пасекам, прилегающим к трелевочному волоку, при пакетировании пачки ориентируют под углом к продольной оси волока и группируют путем веерообразного расположения их относительно продольной оси волока с ориентацией вершин каждой группы пачек к центральной зоне волока. При веерообразной укладке группы пачек комлевые части их расположены на разрабатываемых пасеках, а вершинную часть каждой последующей пачки размещают на вершинной части предыдущей. Затем по трелевочному волоку перемещают сучкорезную машину, которая производит выборку деревьев из пачек, их обработку с последующим формированием из полученных полухлыстов или сортиментов пачек. Продольные оси образованных пачек ориентированы параллельно продольной оси волока. Формируемые пачки полухлыстов или сортиментов размещают с обеих сторон продольной оси волока в приграничных зонах последнего с образованием в центральной зоне его вала обрезанных сучьев, вершин. Выполнение трелевочных работ по вывозке полухлыстов (хлыстов) с волока или погрузочно-транспортных работ по вывозке сортиментов данному способу осуществляют соответственно или при переездах по трелевочному волоку трелевочной машины, которая производит захват, погрузку полухлыстов (хлыстов) при подъезде к вершинным частям каждой группы пачек или при переездах погрузочно-транспортной машины для вывозки сортиментов. Переезд указанных машин производят предпочтительно в зоне волока, предварительно укрепленного валом сучьев (вершин).

Однако при осуществлении описанного способа машинной заготовки древесины валочно-пакетирующие работы осуществляются непосредственно на разрабатываемых пасеках, процесс захвата деревьев рабочими органами сучкорезной или сучкорезно-раскряжевочной машиной сопровождается разворотом и перемещением деревьев по поверхности пасеки, указанные обстоятельства в целом приводят к нарушению лесоводственных требований по сохранению подроста на пасеках. Процесс смещения и разворота деревьев при работе сучкорезной машины объясняется веерообразной ориентацией пачек деревьев и размещением комлевых частей последних на поверхности пасек.

Техническое решение по а.с. 1776371 наиболее эффективно по результатам повышения производительности машинной заготовки древесины, в основном, за счет полезного использования рейсовой нагруженности трелевочной или погрузочно-транспортной машины.

Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения.

Техническая задача изобретения состояла:
в создании способа машинной заготовки древесины на лесосеке, обеспечивающего повышение производительности процесса по разработке лесосеки валочно-пакетирующей, сучкорезной или сучкорезно-раскряжевочной, трелевочной или погрузочно-транспортной машинами за счет обеспечения для последних из указанных наиболее благоприятных условий по обеспечению их полезной нагруженности;
в создании способа, одновременно обеспечивающего соблюдение лесоводственных требований по сохранению подроста на разрабатываемых пасеках в условиях работы указанных типов машин.

Для решения поставленной технической задачи предложен способ машинной заготовки древесины, заключающийся в срезании деревьев с разрабатываемых пасек или/и волока валочно-пакетирующей машиной, в укладке срезанных деревьев в пачки названной машиной с ориентацией продольных осей пачек под углом к продольной оси волока, в последующих поочередных переездах по трелевочному волоку сучкорезной машины, трелевочной или погрузочно-транспортных машин, первая из которых формирует из полученных при обработке ею деревьев пачки полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и образует на волоке вал сучьев (вершин) для перемещения по волоку машины, осуществляющей погрузку пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и вывозку их, при этом согласно изобретению валочно-пакетирующую машину перемещают по волоку и при пакетировании ею пачек деревьев вершинные части их размещают на противолежащих границах волока, комлевые части - в центральной зоне последнего, укладку двух последующих пачек деревьев после первой сформированной пачки производят при параллельной ориентации их продольных осей и под углом к продольной оси первой пачки с расположением вершинной части первой пачки и двух последующих за ней на противолежащих границах волока, следующие пачки деревьев за последними из указанных формируют в последовательности чередования их, аналогичной укладке групп пачек деревьев соответственно первой из названных и двух последующих за ней, направление движения сучкорезной машины по волоку челночно относительно валочно-пакетирующей машины, при переезде сучкорезной машины последняя производит формирование пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов с ориентацией продольных осей пачек под острым углом к оси волока и противоположно углу ориентации осей пачек деревьев к оси волока при последовательности чередования формируемых пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов аналогично чередованию на волоке групп пачек деревьев, последующий переезд по волоку трелевочной или погрузочно-транспортной машины производят со стороны границы волока, на которую были ориентированы вершинные части параллельных пачек деревьев, последовательно спакетированных валочно-пакетирующей машиной, при этом образуемый сучкорезной машиной вал сучьев (вершин) соориентирован на последнюю из указанных границ волока.

Согласно изобретению погрузку пачек полухлыстов (хлыстов) трелевочной машиной осуществляют при заднем ходе, а вывозку пачек названных материалов производит при движении комлевыми частями пачек вперед.

Согласно изобретению вершины упомянутых углов между продольными осями пачек деревьев и между ними и продольной осью волока ориентированы в направлении по ходу валочно-пакетирующей машины по трелевочному волоку, а вершины аналогичных углов между соответствующими осями пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и осью волока противоположны первым указанным.

При осуществлении заявляемого способа переезды валочно-пакетирующей, сучкорезной и трелевочной машин или погрузочно-транспортной машин осуществляют по трелевочному волоку, причем последние из указанных перемещают со стороны границы волока, предварительно укрепленной валом обрезанных сучьев (вершин). Спакетированные пачки как деревьев, так и полученных в результате их обработки сучкорезной машиной полухлыстов (хлыстов) или сортиментов, размещают между границами волока, что обеспечивает соблюдение лесоводственно-экологических требований по сохранению подроста на пасеках. Предлагаемая по изобретению последовательность формирования пачек, взаимная ориентация их обеспечивают оптимальность рейсовой нагруженности трелевочной или погрузочно-транспортной машины, облегчает процесс загрузки их.

При анализе известного уровня техники не выявлено технологических процессов машинной заготовки древесины на лесосеке, имеющих аналогичную заявляемому способу совокупность технологических приемов, которые одновременно обеспечивают эффективное использование указанных типов машин при соблюдении требований сохранения подроста.

Приведенный анализ известного уровня техники свидетельствует о наличии в заявляемом техническом решении новизны, изобретательского уровня, что соответствует критериям изобретения. Изобретение промышленно реализуемо при машинной заготовке древесины на лесосеке с использованием для этих целей известных типов машин, в том числе валочно-пакетирующих, например, на гусеничной базе, в состав технологического оборудования которых входит гидроманипулятор с захватно-срезающим устройством (ЗСУ); сучкорезных машин балочного типа с захватно-обрабатывающим рабочим органом; трелевочных машин, например, на гусеничной базе, в оборудование которых входит погрузочный манипулятор и коник, что обеспечивает вывозку полухлыстов (хлыстов) в полупогруженном положении; погрузочно-транспортных машин типа форварде, обеспечивающего погрузку и вывозку сортиментов.

Для пояснения сущности заявляемого изобретения на:
фиг. 1 показана схема укладки пачек деревьев на трелевочный волок при работе валочно-пакетирующей машины и схема формирования пачек, например, полухлыстов при работе сучкорезной машины;
фиг.2 - схема работы трелевочной машины на волоке.

Способ машинной заготовки древесины на лесосеке осуществляют в следующей последовательности:
разрабатываемую лесосеку разбивают на пасеки, намечают или/и разрабатывают расположенный между двумя смежными пасеками трелевочный волок. При разбивке пасек и трелевочных волоков на лесосеке учитывают конструктивные особенности технологического оборудования валочно-пакетирующих, сучкорезных, трелевочных или погрузочно-транспортных машин. Предпочтительно ширину каждой пасеки, расположенной между двумя трелевочными волоками, выбирать ориентировочно равной двойному вылету гидроманипулятора валочно-пакетирующей машины, а также не более вылета погрузочного манипулятора трелевочной или погрузочно-транспортной машины.

По разработанному (или по предлагаемому к разработке) трелевочному волоку 1 перемещают валочно-пакетирующую машину 2, которая производит срезание деревьев с прилегающих к волоку пасек или с пасек и трелевочного волока, укладку срезанных деревьев осуществляют на волок при их валке с одновременным формированием пачек 3. При укладке (формировании) пачек 3 продольные оси их ориентируют под острым углом α к продольной оси волока. Ориентация и укладка пачек осуществляется за валочно-пакетирующей машиной. Комлевые части пачек при их формировании ориентируют к центральной зоне волока 1, а вершинные части уложенных пачек к границам 4 и 5 волока. При работе валочно-пакетирующей машины 2 последняя по ходу своего движения формирует первую пачку 6, а затем две последующие 7 и 8 за ней. При укладке двух последующих пачек 7 и 8 продольные оси их параллельно ориентируют относительно друг друга и под углом α к продольной оси волока, вершинные части этих пачек размещают со стороны границы 5 волока, противолежащей границе 4, на которую ориентирована вершинная часть первой пачки 6. Следующие пачки деревьев укладывают на волок 1 в последовательности чередования, соответствующей укладке на волок названных групп пачек, соответственно первой пачки 6 и последующих двух 7 и 8 за ней. В результате при описанном режиме работы валочно-пакетирующей машины разработка пасек, прилегающих к волоку, осуществляется в режиме соблюдения лесоводственных требований по сохранению подроста на пасеках. Вершины углов α ориентированы в направлении по ходу валочно-пакетирующей машины по волоку.

Последующий этап способа осуществляют при переездах по трелевочному волоку 1 сучкорезной машины 9 или сучкорезно-раскряжевочной машины (не показана). Движение машины 9 по волоку челночно относительно движения валочно-пакетирующей машины. При работе сучкорезной машины 9 последняя производит переориентацию пачек путем формирования пачек полухлыстов (хлыстов) (или сортиментов) под углом к продольной оси волока с ориентацией продольных осей пачек под острым углом β к оси волока и противоположно углу α ориентации осей пачек деревьев к оси волока при последовательности чередования формируемых пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов аналогично чередованию на волоке групп пачек деревьев. Вершина острого угла β ориентирована в направлении движения машины 9, а величины углов α и β ориентировочно равны. При работе сучкорезной машины на волоке образуют вал сучьев (вершин), что способствует укреплению поверхности волока. Образуемый сучкорезной машиной вал сучьев (вершин) соориентирован на границу волока, на которую были ориентированы вершинные части двух последовательно сформированных валочно-пакетирующей машиной пачек деревьев и аналогичные им, а при переориентации их вследствие работы сучкорезной машины соориентированы, например, комлевые части пачек полухлыстов (хлыстов), полученные при обработке пачек деревьев, сформированных валочно-пакетирующей машиной по аналогии с первой, уложенной ею на волок. Последующий этап машинной заготовки древесины осуществляют при перемещении по волоку трелевочной машины 10 или погрузочно-транспортной (не показана). Машину 10 при заднем ходе по образованному со стороны указанной границы 4 волока валу сучьев (вершин) перемещают к первой относительно нее пачки 11. Манипулятор 12 трелевочной машины 10 (или погрузочно-транспортной) производит захват пачки 11, осуществляет погрузку ее в коник. При последующем заднем ходе машины 10 в зоне трелевочного волока 1, свободной от размещения в ней следующих пачек 13, 14, манипулятор производит захват ближайшей к рабочей его зоне пачки 13 (фиг. 2), погрузку ее. При следующем заднем ходе машины в указанной зоне волока осуществляют захват и погрузку пачки 14. Режим захвата и погрузки в коник пачек 11, 13, 14 производится в пределах трелевочного волока 1 без смещения и разворотов пачек за его границы, что не нарушает лесоводственных требований по сохранению подроста на пасеках, прилегающих к волоку. Возможность захвата и погрузки в коник машины 10 нескольких пачек повышает рейсовую нагруженность этой машины, режим работы которой осуществляется в условиях оптимального перемещения ее по волоку без дополнительного маневрирования, связанного с необходимостью объезда мешающих погрузке пачек деревьев. Захват и погрузку пачек 11, 13 и 14, а также следующих осуществляют в условиях обзорности указанных пачек при их захвате. Последующую вывозку пачек лесоматериалов машиной 10 осуществляют при движении ее вперед. Работа машины 10 осуществляется в наиболее благоприятном для нее режиме в условиях перемещения по предварительно укрепленной сучьями поверхности волока.

Таким образом, при осуществлении заявляемого способа машинной заготовки древесины на лесосеке обеспечивается одновременное соблюдение лесоводственно-экологических требований по сохранению подроста на разрабатываемых пасеках и обеспеченность рейсовой нагруженности машины, осуществляющей вывозку лесоматериалов. При реализации способа повышается эффективность и производительность машинной заготовки древесины на лесосеке. Процесс осуществляют с использованием традиционно известных лесозаготовительных машин, используемых при заготовке древесины на лесосеке, при полезном использовании их мощностей и производительности.

Изобретение относится к машинной заготовке древесины и может быть использовано при разработке лесосек валочно-пакетирующими, сучкорезными или сучкорезно-раскряжевочными машинами, а также трелевочными или погрузочно-транспортными машинами. Способ машинной заготовки древесины заключается в том, что при пакетировании пачек деревьев валочно-пакетирующей машиной вершинные части их размещают на противолежащих границах волока, комлевые части - в центральной зоне последнего. Укладку двух последующих после первой сформированной пачки производят при параллельной ориентации их продольных осей и под углом "α" к продольной оси первой пачки с расположением вершинной части первой пачки и двух последующих за ней на противолежащих границах волока. Следующие группы пачек деревьев за последними из указанных формируют в последовательности чередования, соответствующей укладке первой из названной и двух последующих за ней пачек. Направление движения сучкорезной машины по волоку челночно относительно движения первой из названных машин. Сучкорезная машина производит формирование пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов с ориентацией продольных осей пачек под острым углом "β" к оси волока и противоположно углу "α" ориентации осей пачек деревьев к оси волока при последовательности чередования формируемых пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов аналогично чередованию на волоке групп пачек деревьев. Последующий переезд по волоку трелевочной или погрузочно-транспортной машины производят со стороны границы волока, на которую были ориентированы вершинные части параллельных пачек деревьев, последовательно спакетированных валочно-пакетирующей машиной, при этом образуемый сучкорезной машиной вал сучьев (вершин) сориентирован на последнюю из указанных границ волока. Это позволит обеспечить одновременное соблюдение лесоводственно-экологических требований по сохранению подроста на разрабатываемых пасеках и рейсовую нагруженность машины, осуществляющей вывозку лесоматериалов. При реализации способа повышаются эффективность и производительность машинной заготовки древесины на лесосеке. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ машинной заготовки древесины, заключающийся в срезании деревьев с разрабатываемых пасек или/и волока валочно-пакетирующей машиной, в укладке срезанных деревьев в пачки названной машиной с ориентацией продольных осей пачек под углом к продольной оси волока, в последующих поочередных переездах по трелевочному волоку сучкорезной машины, трелевочной или погрузочно-транспортных машин, первая из которых формирует из полученных при обработке ею деревьев пачки полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и образует на волоке вал сучьев (вершин) для перемещения по волоку машины, осуществляющей погрузку пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и вывозку их, отличающийся тем, что валочно-пакетирующую машину перемещают по волоку и при пакетировании ею пачек деревьев вершинные части их размещают на противолежащих границах волока, комлевые части - в центральной зоне последнего, укладку двух последующих пачек деревьев после первой сформированной пачки производят при параллельной ориентации их продольных осей и под углом к продольной оси первой пачки с расположением вершинной части первой пачки и двух последующих за ней на противолежащих границах волока, следующие пачки деревьев за последними из указанных формируют в последовательности чередования их, аналогичной укладке групп пачек соответственно первой из названных и двух последующих за ней, направление движения сучкорезной машины по волоку челночно относительно валочно-пакетирующей машины, при переезде сучкорезной машины последняя производит формирование пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов с ориентацией продольных осей пачек под острым углом к оси волока и противоположно углу ориентации осей пачек деревьев к оси волока при последовательности чередования формируемых пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов аналогично чередованию на волоке групп пачек деревьев, последующий переезд по волоку трелевочной или погрузочно-транспортной машины производят со стороны границы волока, на которую были ориентированы вершинные части параллельных пачек деревьев, последовательно спакетированных валочно-пакетирующей машиной, при этом образуемый сучкорезной машиной вал сучьев (вершин) сориентирован на последнюю из указанных границ волока. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что погрузку пачек полухлыстов (хлыстов) трелевочной машиной осуществляют при заднем ходе, а вывозку пачек названных материалов производит при движении вперед. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вершины упомянутых углов между продольными осями пачек деревьев и между ними и продольной осью волока ориентированы в направлении по ходу валочно-пакетирующей машины по трелевочному волоку, а вершины аналогичных углов между соответствующими осями пачек полухлыстов (хлыстов) или сортиментов и осью волока противоположны первым указанным.