МАШИНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТОЯЩИХ ДЕРЕВЬЕВ И ЗАГОТОВКИ ДРЕВЕСНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 2007 года по МПК A01G23/08 A01G23/81 A01G23/83 

Изобретение относится к обработке деревьев при их заготовке и разделке по сортименту, в частности при проведении выборочного или санитарного удаления деревьев.

Известен лесозаготовительный комбайн, включающий манипуляторы и телескопическую стрелу с дополнительной опорой для срезания и транспортирования дерева из зоны заготовки (см. патент РФ №1754016, кл. А01G 23/08, 1990 г.). Такой комбайн меньше травмирует молодые деревья, не предназначенные к удалению, чем обычные лесозаготовительные машины, но при этом засорение леса отходами лесозаготовки и оставленными пнями после спиливания деревьев, использование крупногабаритной техники, транспортировка необработанных деревьев на большие расстояния делает его использование неэкономичным и малоперспективным.

Известна лесозаготовительная машина, включающая самоходное шасси с кабиной, поворотную стрелу, захватно-срезающее, сучкорезное, протаскивающее устройства и устройство для измельчения древесины в щепу и ее транспортировки в бункер (см. патент РФ №2033029, кл. А01G 23/08, 1991 г.). Эта машина меньше засоряет лес при выборочном удалении деревьев, чем предыдущая, за счет измельчения сучьев в щепу и их дальнейшей транспортировки в бункере машины. Кроме того, ее конструкцией предусмотрено разрезание обработанных бревен (без сучьев) на сортименты перед транспортировкой. Однако существенным недостатком с точки зрения экологии и дальнейшего восстановления леса взамен удаленных деревьев является то, что после прохода машины остаются пни. Причем сама машина при ее громоздкости не является универсальной.

Известно устройство для разделки деревьев на сортименты, оснащенное сучкорезными ножами, протаскивающим механизмом, срезающим приспособлением и нижней стойкой с захватными рычагами для использования комлевой части дерева в качестве опоры для самого устройства во время разделки дерева на сортименты (см. патент РФ №2025949, кл. А01G 23/08, 1991 г.). Такое устройство в конструкции лесозаготовительной машины дает возможность более эффективно использовать манипулятор со всеми приспособлениями непосредственно на стоящем на корню дереве, снижая затраты на транспортировку необработанного дерева и энергозатраты на его разделку, однако экологические проблемы данное устройство не решает. При выборочном удалении деревьев такой машиной особенно остро стоит вопрос о засорении обработанной территории, которая в дальнейшем должна использоваться под молодой или омоложенный лес.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающая самоходную платформу и установленные на ней кабину, телескопический манипулятор, оснащенный захватно-срезающим, сучкорезным, протаскивающим устройствами, дополнительная телескопическая стрела и распиловочное устройство, связанное с сортировочным приспособлением и накопительным бункером (см. патент РФ №2233073, А01G 23/08, 2002 г.). Наряду с некоторыми преимуществами по сравнению с предыдущими машинами, такая конструкция также имеет ряд недостатков, заключающихся в засорении обрабатываемых участков леса и невысокой универсальности машины. Машина оставляет за собой срезанные сучья и неубранные пни, при ее работе недостаточно используются возможности обработки стоящего на корню дерева.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи улучшения экологической обстановки в зоне обработки деревьев с переводом части отходов лесозаготовки в пиломатериалы или строительное, либо топливное сырье, уменьшения потерь древесины и отходов лесозаготовки, повышения качества получаемых пиломатериалов, повышения универсализации процесса лесозаготовки, экономии энергетических ресурсов и времени на обработку древесины и восстановление леса вместо спиленных деревьев за счет совмещения ряда операций и возможности использования малогабаритной маневренной техники.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в машине для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающей самоходную платформу и установленные на ней кабину, телескопический манипулятор, оснащенный захватно-срезающим и протаскивающим устройствами, дополнительную телескопическую стрелу и распиловочное устройство, связанное с сортировочным приспособлением, накопительным бункером и системой управления, самоходная платформа снабжена прессующе-пакетирующим устройством, расположенным в средней зоне платформы, и дополнительным накопительным бункером, расположенным параллельно основному накопительному бункеру в задней зоне платформы, при этом основной и дополнительный накопительные бункера снабжены зажимными продольными устройствами, при этом телескопический манипулятор снабжен ошкуривающе-измельчающим устройством, установленным соосно с протаскивающим устройством и связанным посредством пневмопровода с прессующе-пакетирующим устройством, а распиловочное устройство установлено на телескопическом манипуляторе и кинематически связано с протаскивающим устройством, причем дополнительная телескопическая стрела снабжена корчевателем, оснащенным отдельным приводом, и дополнительным сортировочным приспособлением, установленным на ее конце, выполненным в виде как минимум одного захвата и связанным с телескопическим манипулятором через систему управления. Распиловочное устройство, установленное на телескопическом манипуляторе, снабжено пакетом пил, расположенных параллельно попарно с возможностью регулирования расстояния между ними, причем пары пакетов пил установлены перпендикулярно друг другу. Дополнительная телескопическая стрела снабжена измельчителем, связанным с прессующее-пакетирующим устройством посредством пневмопровода.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов. На фиг.2 - телескопический манипулятор. На фиг.3 - платформа с прессующе-пакетирующим устройством и накопительным бункерами. На фиг.4 - комплект пил для вертикальной распиловки. На фиг.5 - дополнительная телескопическая стрела с корчевателем.

Машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов включает самоходную платформу 1 и установленные на ней кабину 2, телескопический манипулятор 3, оснащенный захватно-срезающим устройством 4 и протаскивающим устройством 5, дополнительную телескопическую стрелу 6 и распиловочное устройство 7, связанное с сортировочным приспособлением 8, накопительным бункером 9 и системой управления 10. Самоходная платформа 1 снабжена прессующе-пакетирующим устройством 11, расположенным в средней зоне платформы 1, и дополнительным накопительным бункером 12, расположенным параллельно основному накопительному бункеру 9 в задней зоне платформы 1. Основной накопительный бункер 9 и дополнительный накопительный бункер 12 снабжены зажимными продольными устройствами 13. Телескопический манипулятор 3 снабжен ошкуривающе-измельчающим устройством 14, установленным соосно с протаскивающим устройством 5 и связанным посредством пневмопровода 15 с прессующе-пакетирующим устройством 11. Распиловочное устройство 7 установлено на телескопическом манипуляторе 3 и кинематически связано с протаскивающим устройством 5. Захватно-срезающее устройство 4, протаскивающее устройство 5, распиловочное устройство 7, сортировочное приспособление 8 и ошкуривающе-измельчающее устройство 14 образуют харверстерную головку 16 со стойкой 17. Дополнительная телескопическая стрела 6 снабжена корчевателем 18, оснащенным отдельным приводом 19, и дополнительным сортировочным приспособлением, выполненным в виде как минимум одного захвата 20, установленного на конце дополнительной телескопической стрелы 6 и связанного с телескопическим манипулятором 3 через систему управления 10. Распиловочное устройство 7, установленное на телескопическом манипуляторе 3, снабжено пакетом перпендикулярно расположенных пил 21, причем противоположно расположенные пилы 21 попарно разнесены по высоте: одна пара под другой. Дополнительная телескопическая стрела 6 может быть снабжена измельчителем 22 для измельчения пня, связанным с прессующе-пакетирующим устройством 11 пневмопроводом 23. Прессующе-пакетирующее устройство 11 имеет прессующую емкость 24 с загрузочной горловиной 25, связанной с пневмопроводом 15 и пневмопроводом 23. В прессующей емкости 24 расположен пресс 26.

Машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов осуществляется следующим образом.

Захватно-срезающим устройством 4 осуществляют зажим дерева как минимум в одной его зоне. В этом случае комель дерева служит в качестве естественного зажима при дальнейшей его обработке. Затем производят снизу вверх срезание боковых ветвей, а потом и кроны, одновременно с ошкуриванием коры и измельчением ветвей и кроны путем их протаскивания протаскивающим устройством 5 через ошкуривающе-измельчающее устройство 14. После обработки ошкуривающе-измельчающим устройством 14 на дереве получают гладкую поверхность, которая будет в дальнейшем эффективно просушиваться, особенно при естественной сушке дерева, оставленного на корню. Кроме того, на ошкуренной гладкой поверхности видны изъяны дерева, что дает возможность сразу скорректировать последовательность дальнейших операций. Полученную при измельчении смесь (стружку) транспортируют пневмопроводом 15 к загрузочной горловине 25 прессующе-пакетирующего устройства 11 лесозаготовительной машины. Затем эту смесь (стружку) прессуют прессом 26 и пакетируют в мешки, пакеты или коробки. Полученная стружка - это ценное сырье для мебельной промышленности и для других целей, которое неэкономично и неэкологично оставлять в лесу, т.к. оно загрязняет грунт, который зачастую надо сразу использовать под новые посадки молодняка. Пакетирование измельченной смеси (стружки) дает возможность сохранить сырье для мебельной промышленности и избежать загрязнения грунта, оставшегося после удаления деревьев.

Ошкуренное дерево подпиливают в комлевой зоне захватно-срезающим устройством 4 с четырех сторон с образованием в области сердцевины дерева основы квадратного сечения, соответствующего по размеру сортименту брусовой продукции. Если есть возможность оставить ошкуренное и подпиленное дерево для естественной сушки на корню, то дальнейшая обработка древесины значительно упрощается и удешевляется за счет исключения принудительной сушки и излишних энергозатрат. Причем подпиленное снизу дерево сохнет быстрее без нарушения структуры его продольных волокон.

Затем вертикальным движением пил 21 распиловочного устройства 7 снимают подпиленные сегменты с четырех сторон дерева, после чего полученный брус отделяют от комля, зажимают в зажимах сортировочного приспособления 8, режут на отрезки захватно-срезающим устройством 4 по заданным параметрам по длине, каждый отрезок бруса предварительно зажимают в захватах 20 дополнительного сортировочного приспособления дополнительной телескопической стрелы 6, затем сортируют и пакетируют полученные пиломатериалы раздельно по назначению и типоразмерам в накопительный бункер 9 лесозаготовительной машины. Если размеры дерева позволяют, то при вертикальном движении пил 21 распиловочного устройства 7 одновременно с удалением подпиленных сегментов производят их продольную распиловку на пакет обрезных досок заданного типоразмера и горбылей и пакетируют в дополнительный накопительный бункер 12. Все уложенные пиломатериалы в бункерах 9 и 12 зажимаются зажимными продольными устройствами 13.

Если нет возможности естественной сушки ошкуренных и подпиленных деревьев на корню, то вертикальным движением пил 21 снимают подпиленные сегменты с четырех сторон дерева или производят их продольную распиловку на пакет обрезных досок заданного типоразмера и горбылей. А затем полученный брус зажимают в зажимах сортировочного приспособления 8, отделяют от комля и режут на отрезки захватно-срезающим устройством 4 по заданным параметрам по длине, зажимая их захватами 20 стрелы 6, и пакетируют полученные пиломатериалы раздельно по назначению и типоразмерам в накопительный бункер 9 лесозаготовительной машины. Полученные пакеты обрезной доски транспортируют в дополнительный накопительный бункер 12 лесозаготовительной машины. Все уложенные пиломатериалы в бункерах 9 и 12 зажимаются зажимными продольными устройствами 13, чтобы исключить их поперечные и продольные деформации при естественной и принудительной сушке и досушке. Вся получаемая при продольной распиловке пилами 21 стружка также пневмопроводом 15 подается к прессующе-пакетирующему устройству 11 лесозаготовительной машины, где она прессуется и пакетируется вместе с остальной стружкой.

После изготовления пиломатериалов производят извлечение пня корчевателем 18. Таким образом, место для посадки молодняка освобождается полностью. Установив на дополнительной телескопической стреле 6 лесозаготовительной машины измельчитель 22, измельчают пень и направляют пневмопроводом 23 полученную смесь (стружку) к прессующе-пакетирующему устройству 11, где ее смешивают с остальной стружкой, прессуют вместе с нею и пакетируют. Если нет возможности дальнейшего измельчения пня, то его удаляют из зоны произрастания дерева.

При работе машины для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов зона обработки остается практически незагрязненной отходами лесозаготовки и не нуждается в дополнительных операциях по уборке и расчистке территории для последующей эксплуатации освобожденного грунта. Использование данной малогабаритной маневренной техники дает возможность отказаться от тяжелых двухзажимных манипуляторов, которые производят обработку срезанных деревьев на весу, в данном случае роль нижнего зажима выполняет комель дерева, и вся его обработка производится на корню.

Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу улучшения экологической обстановки в зоне обработки деревьев с переводом части отходов лесозаготовки в пиломатериалы или строительное, либо топливное сырье, уменьшения потерь древесины и отходов лесозаготовки, повышения качества получаемых пиломатериалов, повышения универсализации процесса лесозаготовки, экономии энергетических ресурсов и времени на обработку древесины и восстановление леса вместо спиленных деревьев за счет совмещения ряда операций и возможности использования малогабаритной маневренной техники.

Изобретение относится к обработке деревьев при их заготовке и разделке по сортименту, в частности при проведении выборочного или санитарного удаления деревьев. Машина включает самоходную платформу и установленные на ней кабину, телескопический манипулятор с захватно-срезающим и протаскивающим устройствами, дополнительную телескопическую стрелу и распиловочное устройство, связанное с сортировочным приспособлением, накопительным бункером и системой управления. Самоходная платформа снабжена прессующе-пакетирующим устройством, расположенным в средней зоне платформы, и дополнительным накопительным бункером, расположенным параллельно основному накопительному бункеру в задней зоне платформы. Основной и дополнительный накопительные бункера снабжены зажимными продольными устройствами. Телескопический манипулятор снабжен ошкуривающе-измельчающим устройством, установленным соосно с протаскивающим устройством и связаным посредством пневмопровода с прессующе-пакетирующим устройством. Распиловочное устройство установлено на телескопическом манипуляторе и кинематически связано с протаскивающим устройством. Дополнительная телескопическая стрела снабжена корчевателем, оснащенным отдельным приводом, и дополнительным сортировочным приспособлением, установленным на ее конце, выполненным в виде как минимум одного захвата и связанным с телескопическим манипулятором через систему управления. Распиловочное устройство, установленное на телескопическом манипуляторе, снабжено пакетом перпендикулярно расположенных пил. Дополнительная телескопическая стрела снабжена измельчителем, связанным с прессующе-пакетирующим устройством. Это позволит улучшить экологическую обстановку в зоне обработки деревьев, уменьшить потери древесины и отходов лесозаготовки, повысить качество получаемых пиломатериалов, повысить универсальность процесса лесозаготовки, экономию энергетических ресурсов и времени на обработку древесины и восстановление леса вместо спиленных деревьев за счет совмещения ряда операций и возможности использования малогабаритной маневренной техники. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающая самоходную платформу и установленные на ней кабину, телескопический манипулятор, оснащенный захватно-срезающим и протаскивающим устройствами, дополнительную телескопическую стрелу и распиловочное устройство, связанное с сортировочным приспособлением, накопительным бункером и системой управления, отличающаяся тем, что самоходная платформа снабжена прессующе-пакетирующим устройством, расположенным в средней зоне платформы, и дополнительным накопительным бункером, расположенным параллельно основному накопительному бункеру в задней зоне платформы, при этом основной и дополнительный накопительные бункеры снабжены зажимными продольными устройствами, при этом телескопический манипулятор снабжен ошкуривающе-измельчающим устройством, установленным соосно с протаскивающим устройством и связанным посредством пневмопровода с прессующе-пакетирующим устройством, а распиловочное устройство установлено на телескопическом манипуляторе и кинематически связано с протаскивающим устройством, причем дополнительная телескопическая стрела снабжена корчевателем, оснащенным отдельным приводом, и дополнительным сортировочным приспособлением, установленным на ее конце, выполненным в виде как минимум одного захвата и связанным с телескопическим манипулятором через систему управления.2. Машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов по п.1, отличающаяся тем, что распиловочное устройство, установленное на телескопическом манипуляторе, снабжено пакетами пил, расположенных параллельно попарно с возможностью регулирования расстояния между ними, причем пары пакетов пил установлены перпендикулярно друг другу.3. Машина для обработки стоящих деревьев и заготовки древесных пиломатериалов по п.1, отличающаяся тем, что дополнительная телескопическая стрела снабжена измельчителем, связанным с прессующе-пакетирующим устройством посредством пневмопровода.