СПОСОБ ВАЛКИ ДЕРЕВЬЕВ ПРИ ЗИМНЕЙ ЗАГОТОВКЕ ЛЕСА Российский патент 2024 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к области лесозаготовок и может быть использовано при валке деревьев в зимних условиях при высоком уровне снежного покрова.

Известен способ работы валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины [Описание изобретения к патенту №2492628 «Способ работы валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины», заявл. 25.01.2012, опубл. 20.09.2013], включающий захват стоящего дерева рабочей головкой валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке, с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом.

Недостатком известного способа работы валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины является то, что при высоком уровне снежного покрова перед спиливанием дерева приходится заглублять харвестерную головку в снежную массу, что чревато ее механическими повреждениями. При наличии плотного снежного наста, характерного в период оттепелей, не всегда удается его преодолеть. В результате остаются высокие пни, что ведет к уменьшению объема ценной стволовой древесины, заготавливаемой с 1 га площади.

Известен способ валки деревьев при высоком уровне снежного покрова (Описание изобретения к патенту RU 2768852, заявл. 25.05.2021, опубл. 25.03.2022) с использованием харвестерной головки, оснащенной поворотным отвалом, установленным ниже пильного механизма, включающий поворот отвала до положения, перпендикулярного плоскости размещения пильного механизма, перемещение харвестерной головки вдоль ствола дерева до заглубления поворотного отвала в снежную массу, перемещение харвестерной головки в направлении от дерева в горизонтальной плоскости, поворот отвала до положения, параллельного плоскости размещения пильного механизма.

Недостаток известного способа валки деревьев при высоком уровне снежного покрова, заключается в необходимости многократного повторения цикла работы по внедрению отвала в снежный покров и его сдвигу, что ведет к снижению производительности работ при валке дерева и быстрой утомляемости оператора при очистке пространства вокруг ствола дерева от снежного покрова. Кроме того, перемещение снежной массы пассивным рабочим органом, выполненным в виде отвала, ведет к воздействию на металлоконструкции харвестерной головки и манипулятора, на котором она установлена, а также узлы их соединения, повышенных динамических нагрузок, ведущих к накоплению усталости материала из которого они изготовлены.

Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является известный способ валки деревьев в зимний период харвестером (Описание изобретения к патенту RU 2769993, заявл. 25.05.2021, опубл. 12.04.2022) с использованием харвестерной головки, оснащенной выдвижным отвалом, перемещающимся вдоль направляющих, смонтированных на ее раме, включающий захват стоящего дерева, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом. При известном способе перед захватом дерева выдвигают отвал, перемещая его по направляющим за габаритные размеры рамы с учетом пильного механизма, затем, выдвинутый отвал заглубляют в снежную массу вблизи ствола дерева, отодвигают снежную массу от дерева путем перемещения харвестерной головки в направлении от дерева в горизонтальной плоскости, поднимают харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой, перемещают его по направляющим до положения, когда он будет находиться в пределах габаритного размера рамы.

Недостаток известного способа валки деревьев в зимний период харвестером, заключается в необходимости многократного повторения цикла работы по внедрению отвала в снежный покров и его сдвигу, что ведет к снижению производительности работ при валке дерева и быстрой утомляемости оператора при очистке пространства вокруг ствола дерева от снежного покрова. Кроме того, перемещение снежной массы пассивным рабочим органом, выполненным в виде отвала, ведет к воздействию на металлоконструкции харвестерной головки и манипулятора, на котором она установлена, а также узлы их крепления, повышенных динамических нагрузок, ведущих к накоплению усталости материала из которого они изготовлены.

Технический результат предлагаемого способа валки деревьев при зимней заготовке леса, заключается в снижении нагрузки на конструктивные элементы харвестера (манипулятор, раму харвестерной головки, узлы их крепления) при расчистке пространства вокруг ствола стоящего дерева по сравнению с аналогами, а также в повышении производительности работ и снижении утомляемости оператора, за счет необходимости совершать меньшее количество движений управления, чем при работе харвестерной головкой с пассивными рабочими органами для расчистки снежного покрова.

Достигается технический результат тем, что в способе валки деревьев при зимней заготовке леса с использованием харвестерной головки, оснащенной поворотным рычагом со смонтированным на нем шнеком, поворачивающимся под действием гидроцилиндра, включающем захват стоящего дерева, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом, перед захватом дерева поворачивают вокруг оси шарнира крепления поворотный рычаг, до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается за пределами габаритов рамы ниже пильного механизма, вращают шнек, затем шнек заглубляют в снежную массу вблизи ствола дерева, далее путем изменения положения харвестерной головки в пространстве, отодвигают снежную массу от дерева, поднимают харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой, останавливают вращение шнека, затем воздействуют гидроцилиндром на поворотный рычаг, поворачивая его вокруг оси шарнира крепления, до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается в пределах габаритов рамы, не выступая за них.

На фиг. 1 представлен главный вид харвестерной головки, позволяющей реализовать способ валки деревьев при зимней заготовке леса, при поворотном рычаге со смонтированным на нем шнеке, находящемся в пределах габаритного размера рамы - транспортном положении. На фиг. 2 представлен вид слева харвестерной головки, позволяющей реализовать способ валки деревьев при зимней заготовке леса, при поворотном рычаге со смонтированным на нем шнеке, находящемся в пределах габаритного размера рамы - транспортном положении. На фиг. 3 представлен главный вид харвестерной головки, позволяющей реализовать способ валки деревьев при зимней заготовке леса, при поворотном рычаге со смонтированным на нем шнеке, находящемся в положении, когда он выступает за пределы габаритов рамы ниже пильного механизма - рабочем положении. На фиг. 4 представлен вид слева харвестерной головки позволяющей реализовать способ валки деревьев при зимней заготовке леса, при поворотном рычаге со смонтированным на нем шнеке, находящемся в положении, когда он выступает за пределы габаритов рамы ниже пильного механизма - рабочем положении.

Способ валки деревьев при зимней заготовке леса реализуется с использованием харвестерной головки, у которой на тыльной, по отношению к расположению поворотных верхних 1 и нижних 2 сучкорезных ножей стороне рамы 3, установлен поворотный рычаг 5 со смонтированным на нем шнеком 6. Поворот рычага 5 со смонтированным на нем шнеком 6 осуществляется посредством гидроцилиндра 7. Поворотный рычаг 5 со шнеком 6 установлен таким образом, что при нахождении поворотного рычага 5 в одном крайнем положении (транспортное положение) шнек 6 не выступает за габариты рамы 3, а при другом крайнем положении (рабочее положение) шнек 6 располагается за пределами габаритов рамы 3 ниже пильного механизма 9. Вращение осуществляется гидромотором 12, питаемым от рабочей системы базового харвестера. Сверху над шнеком установлен защитный кожух 4.

Способ валки деревьев при зимней заготовке леса включает захват стоящего дерева, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом. Перед захватом дерева поворачивают поворотный рычаг 5 вокруг оси шарнира 8 его крепления, до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается за пределами габаритов рамы 3 ниже пильного механизма 9. Затем включают вращение шнека, шнек заглубляют в снежную массу вблизи ствола дерева. Далее путем изменения положения харвестерной головки в пространстве, отодвигают снежную массу от дерева. Поднимают харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой, останавливают вращение шнека. Далее воздействуют гидроцилиндром на поворотный рычаг, поворачивая его вокруг оси шарнира крепления, до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается в пределах габаритов рамы, не выступая за них. Затем осуществляют захват стоящего дерева харвестерной головкой, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом.

Реализуется способ валки деревьев при зимней заготовке леса следующим образом.

На манипулятор харвестера устанавливается харвестерная головка, включающая в себя раму 3, механизм поворота 10 рамы 3, протаскивающие вальцы 11, установленные на раме 3 поворотные верхние 1 и нижние 2 сучкорезные ножи, пильный механизм 9, поворотный рычаг 5 со шнеком 6.

Харвестер подъезжает к дереву, которое подлежит повалу. При наличии снежного покрова вблизи ствола дерева, оператор приводит поворотный рычаг со смонтированным на нем шнеком в рабочее положение, путем поворота поворотного рычага 5 до положения, при котором смонтированный на нем шнек 6 располагается за пределами габаритов рамы 3 ниже пильного механизма 9. Затем оператор подводит харвестерную головку к дереву, включает вращение шнека, опускает харвестерную головку, внедряя вращающийся шнек 6 в снежную массу. Далее путем изменения положения харвестерной головки в пространстве, оператор отодвигает снежную массу от дерева, и таким образом освобождает пространство вокруг ствола дерева от снежного покрова. Затем оператор поднимает харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой и приводит поворотный рычаг в транспортное положение путем его поворота до положения, при котором смонтированный на нем шнек 6 располагается в пределах габаритов рамы 3. Затем оператор наводит харвестерную головку на дерево, производит его захват у шейки корня путем зажатия между рамой 3 и поворотными верхними 1 и нижними 2 сучкорезными ножами, спиливание, валку, раскряжевку.

Благодаря тому, что в предложенном изобретении расчистка пространства вокруг ствола, стоящего на корню дерева, осуществляется путем управления положением шнека, обеспечивается снижение динамической нагрузки на конструктивные элементы харвестера (манипулятор, раму харвестерной головки, узлы их крепления) при расчистке пространства вокруг ствола стоящего дерева, по сравнению с аналогами, что в свою очередь способствует повышению производительности работ и снижению утомляемости оператора, за счет необходимости совершать меньше количество движений управления, чем при работе харвестерной головкой с пассивными рабочими органами при расчистке пространства вокруг стоящих на корню деревьев от снежного покрова.

Благодаря тому, что шнек смонтирован на поворотном рычаге, обеспечивается возможность его нахождения как в транспортном положении в пределах габаритов рамы 3 - положении, при котором он не мешает работе харвестерной головки во время выполнения операций по валке, обрезке сучьев и раскряжевке стволов деревьев, так и в рабочем положении - в положении, при котором шнек 6 располагается за пределами габаритов рамы 3 ниже пильного механизма 9 - в пределах видимости оператора и имеет возможность заглубления в снежный покров.

Изобретение относится к области лесозаготовок и может быть использовано при валке деревьев в зимних условиях при высоком уровне снежного покрова. Способ валки леса включает захват стоящего дерева, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом. При этом перед захватом дерева поворачивают вокруг оси шарнира крепления поворотный рычаг до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается за пределами габаритов рамы ниже пильного механизма, вращают шнек и затем шнек заглубляют в снежную массу вблизи ствола дерева. Далее путем изменения положения харвестерной головки в пространстве отодвигают снежную массу от дерева, поднимают харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой и останавливают вращение шнека. Затем воздействуют гидроцилиндром на поворотный рычаг, поворачивая его вокруг оси шарнира крепления до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается в пределах габаритов рамы, не выступая за них. Использование способа валки деревьев при зимней заготовке леса позволит обеспечить снижение нагрузки на конструктивные элементы харвестера при расчистке пространства вокруг ствола стоящего дерева, а также повысить производительность работ и снизить утомляемость оператора. 4 ил.

Способ валки деревьев при зимней заготовке леса с использованием харвестерной головки, оснащенной поворотным рычагом со смонтированным на нем шнеком, поворачивающимся под действием гидроцилиндра, включающий захват стоящего дерева, его спиливание, валку, обрезку сучьев и раскряжевку захваченного дерева с выработкой сортиментов на лесосеке с последующей вывозкой сортиментов лесным транспортом, отличающийся тем, что перед захватом дерева поворачивают вокруг оси шарнира крепления поворотный рычаг до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается за пределами габаритов рамы ниже пильного механизма, вращают шнек, затем шнек заглубляют в снежную массу вблизи ствола дерева, далее путем изменения положения харвестерной головки в пространстве отодвигают снежную массу от дерева, поднимают харвестерную головку в вертикальной плоскости над снежной массой, останавливают вращение шнека, затем воздействуют гидроцилиндром на поворотный рычаг, поворачивая его вокруг оси шарнира крепления до положения, при котором смонтированный на нем шнек располагается в пределах габаритов рамы, не выступая за них.