УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ВАЛКИ ЛЕСА Российский патент 2015 года по МПК A01G23/99 

Предлагаемое изобретение относится к лесной промышленности, а именно к устройствам для направленной валки леса, клиньям.

Уровень техники

Клинья используются для сталкивания с пня подпиленных деревьев в заданном направлении при валке леса бензомоторными пилами. Известно устройство, описанное в патенте US 4451024 A (опубликовано 29.05.84, МПК A01G 23/099). Данное устройство представляет собой клин из плотного, но достаточно мягкого материала (пластик, алюминий). Применяется путем наставления в пропил, с последующим забиванием ручным инструментом. В силу его непродолжительного срока службы данное устройство в сфере применения считается расходным материалом. Ударный способ использования определяет малое направляющее усилие, в связи с чем появляется необходимость подпиливания ствола дерева с уже расположенным клином. Ударный способ использования наряду с подпиливанием определяет колоссальную скорость износа. Небольшое направляющее усилие делает невозможным использование устройства при валке стволов больших диаметров.

Известно устройство, гидравлический клин «КГМ-1А», представленный на сайте http: //mir-lzm.ru/motosaw/kgm_1a.html. Данное устройство является комплектующей частью для бензомоторной пилы МП-5 «Урал-2». На редукторе пилы установлен привод плунжерного насоса валочного гидроклина. Гидроклин представляет собой цилиндр, к корпусу которого прикреплены щеки, а внутри расположен шток с рабочим органом (собственно клином). При установке в пропил гидроклин сцепляется зацепами на щечках с древесиной. Под действием давления жидкости, создаваемого насосом, клин выдвигается и сталкивает подпиленное дерево. При массе 3.5 кг гидроклин развивает большое направляющее усилие и обеспечивает валку деревьев больших диаметров. Несмотря на большой КПД, данное устройство не лишено недостатков. Гидроклин невозможно использовать вне комплекта с пилой «Урал-2», вес которой составляет 11.6 кг. Большое количество составляющих, необходимых для работы: цилиндр с клином, плунжерный насос, соединительный гидравлический шланг длиной 1 м, большой вес комплекта, обеспечивают большую сложность в использовании и обслуживании. Стоимость и сложность изготовления гидроклина слишком высоки и не оправданы при закладываемом ресурсе износа.

Известно устройство - ручной гидроклин немецкого производства, не имеющий отечественных аналогов. Представлен на сайте http: //www.grube.de/holzernte/forstkeile/hydraulischer-faellkeil/nordforest-hydraulischer-faellkeil-20-080.html. Гидроклин приводится в действие вручную, при помощи встроенного в корпус гидравлического насоса. Его вес 9.970 кг.

Недостатками является большой вес, сложность в обслуживании и большая стоимость.

Известно устройство, описанное в патенте СА 1048995 (опубликовано 20.02.79, МПК A01G 23/099, B27G 19/08). Данное устройство представляет собой клин с механическим приводом, основанным на фиксации усилия защелками. После расположения клина в пропиле нажатием рычага клину придается усилие. Передаточный механизм от рычага к клину фиксирует изменения положения клина, тем самым позволяя осуществить возврат рычага и повторное нажатие. Из-за наличия рычага данное устройство невозможно использовать в условиях ограниченного пространства. Передаточный механизм с защелкой требует определенного хода (изменения угла положения) рычага, для того чтобы зафиксировать усилие защелкой, что также не всегда возможно.

Известно устройство, описанное в патенте DE 202013003893U1 от 11.07.2013 по классу МПК A01G 23/099. Данное устройство представляет собой выдвижной клин с механическим приводом, основанным на движении одностороннего ходового винта, внутри втулки. Подобный привод никак не защищен от попадания помех по ходу винта, небольшая длина втулки и корпуса, в котором она закреплена, при наличии здесь же креплений для направляющих пластин и ручки - все это позволяет говорить о низкой надежности, большой вероятности заклинивания и перекоса винта внутри втулки и низком удобстве использования данного аналога.

Также известно устройство, описанное в патенте CS 8702282 от 15.07.88 по классу МПК A01G 23/08. Данное устройство представляет собой клин с механическим приводом. Передаточный механизм клина реализован гребенкой, усилие на которую поступает через систему шестерней и защелок с кругового вращения ручки. Данный привод определяет расположение ручки сбоку относительно оси движения клина. Такое расположение сильно затрудняет использование устройства в связи с близостью ручки к стволу дерева и к грунту во время валки. Более того, упор ручки в грунт или ствол могут привести к невозможности столкнуть ствол дерева и извлечь клин из пропила. Такая ситуация сильно усложнит процесс валки и повысит опасность этого процесса. Небольшая длина ручки определяет малое усилие, что в свою очередь уменьшает максимальный допустимый диаметр ствола дерева, при валке которого можно использовать устройство.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототип) является последнее из вышеперечисленных устройств.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, увеличение надежности, удобства использования и эффективности.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для направленной валки леса, состоящее из рабочего органа - клина, закрепленного на ходовом механизме, расположенном в корпусе, двух щек, закрепленных на внешней части корпуса, выполненных в виде пластин с зацепами, ручки, выполнено так, что ходовой механизм представляет собой двухсторонний винт с правой и левой резьбой, с одной стороны которого накручен подвижный шток, с другой стороны - гайка, закрепленная на тыльной стороне корпуса, а на конце винта, расположенном за тыльной гайкой, присутствует крепление для ручки.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него заявленными существенными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданной задачи.

В предлагаемом устройстве значительно меньше составных деталей по отношению к прототипу, при этом увеличивается надежность и срок службы и уменьшается себестоимость производства. Конфигурация элементов: ручка сзади, весь ходовой механизм в корпусе - повышает удобство и дает возможность использования более длинного рычага для получения большего усилия, а как следствие, и большей эффективности. Непрерывность резьбы ходового винта в отличие от гребенки и защелок прототипа дает более равномерный ход рабочего органа и исключает возможность «застревания» клина в пропиле. Двойная противоположно направленная резьба дает максимальный ход рабочего органа для определенной длины ходового винта, что также увеличивает эффективность.

Устройство иллюстрируется следующими фигурами:

Фиг. 1. Общий вид устройства.

Фиг. 2. Вид устройства в разрезе с указанием элементов.

Фиг. 3.1 Устройство в процессе валки. Клин вставлен в пропил.

Фиг. 3.2 Устройство в процессе валки. Вращение ручки проталкивает клин в пропил. Происходит слом и сталкивание ствола с основания.

На фиг. 2 приведен вид устройства с указанием элементов.

Устройство включает в себя:

1) Щечки с зацепами

2) Клин

3) Шток

4) Корпус

5) Ходовой винт

6) Вороток (ручка)

Фиг. 3.1 и 3.2 отображают принцип использования устройства.

При использовании устройства вальщик устанавливает рабочий орган - клин в пропил дерева, при этом зацепы на щечках сцепляются с древесиной и клин закрепляется в пропиле. Ручным вращением воротка приводится в движение клин. При перемещении вперед клин раздвигает щечки и сталкивает дерево в заданном направлении. После валки возврат клина осуществляется обратным вращением воротка.

Технический результат заключается в упрощении конструкции изделия, повышении его надежности, снижении себестоимости изготовления и повышении эффективности использования. Результат достигается за счет разработки простого и эффективного механизма привода, преобразующего вращательные движения ручки в поступательное движение клина, удобного расположения элементов конструкции исходя из особенностей процесса валки.

Заявляемое устройство для направленной валки леса может найти широкое применение в лесозаготовительной промышленности и потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Предлагаемое изобретение относится к лесной промышленности, а именно к устройствам для направленной валки леса, клиньям. Устройство состоит из рабочего органа - клина, закрепленного на ходовом механизме, расположенном в корпусе, двух щек, закрепленных на внешней части корпуса, выполненных в виде пластин с зацепами, и ручки. Ходовой механизм представляет собой двухсторонний винт с правой и левой резьбой, с одной стороны которого накручен подвижный шток, с другой стороны - гайка, закрепленная на тыльной стороне корпуса. На конце винта, расположенном за тыльной гайкой, присутствует крепление для ручки. При таком выполнении упрощается конструкция устройства, увеличивается его надежность и улучшается удобство эксплуатации. 4 ил.

Устройство для направленной валки леса, состоящее из рабочего органа - клина, закрепленного на ходовом механизме, расположенном в корпусе, двух щек, закрепленных на внешней части корпуса, выполненных в виде пластин с зацепами, ручки, отличающееся тем, что ходовой механизм представляет собой двухсторонний винт с правой и левой резьбой, с одной стороны которого накручен подвижный шток, с другой стороны - гайка, закрепленная на тыльной стороне корпуса, а на конце винта, расположенном за тыльной гайкой, присутствует крепление для ручки.