Автоматизированное устройство для обрезки деревьев Российский патент 2025 года по МПК A01G23/95 

Заявленное изобретение относится к устройствам для удаления сучьев и листьев с живых деревьев, преимущественно пальм, и может быть использовано в области коммунального хозяйства и иных областях, связанных с благоустройством территорий.

Из уровня техники известно Автоматическое устройство обрезки веток (патентный документ №US 4279281 A), включающее раму, которая может быть разделена на две половины, инструмент для обрезки ветвей, подъемное средство для подъема и спуска по стволу дерева, подъемную и нисходящую передаточную муфту, двигатель и приводное средство для передачи движения от двигателя к каждой из движущихся частей. Инструмент для обрезки ветвей предпочтительно представляет собой цепную пилу, которая будет обрезать ветви дерева, вращаясь на вращающемся двигателем кольце. Подъемное средство приводит в движение все устройство вверх путем объединения двух звеньев, которые равны по длине, пантаграфически со звеном, прикрепленным к ним параллельно стволу дерева. Ролики снабжены гибким материалом на своих поверхностях в точках соединения звеньев. С помощью пружины кончик параллельного звена проталкивается от стороны рамы к стороне ствола дерева. Эта пружина автоматически прижимает ролики к стволу дерева, размещая центр тяжести стороны рамы снаружи роликов. Подъемное средство имеет приводной механизм, содержащий фрикционную муфту, с помощью которой скорость вращения и скорость подъема автоматически понижаются во время обрезки ветки. Приводное средство автоматически меняет направление вращения с помощью передаточной муфты, когда обрезка веток завершена, а затем перемещает все устройство вниз.

Известно Устройство для удаления сучьев с живых деревьев из патентного документа RU 2662194 С2, которое может самостоятельно перемещаться по дереву вверх и вниз и имеет верхнее режущее устройство с тремя ножами и расположенное под ним нижнее режущее устройство с двумя ножами. В совокупности пять ножей расположены таким образом, что они охватывают весь обхват дерева. Оба ножа нижнего режущего устройства, при рассмотрении в горизонтальном направлении, расположены со смещением, так что они в их концевых областях могут перехлестываться. Для перемещения устройства вдоль ствола дерева предусмотрены два ременных привода, которые с давлением прижимаются к дереву и приводятся в движение от единственного общего гидромотора. Верхнее режущее устройство с его тремя ножами выполнено с возможностью перемещения как целое в горизонтальном направлении, так что оно при перемещении устройства и при обнаружении утолщения дерева или легких изгибах может отклоняться для предотвращения повреждения коры ножами.

В качестве прототипа заявленного устройства может быть выбран Триммер для обрезки пальм из патентного документа US 10918027, который может подниматься и опускаться по стволу пальмы, чтобы обрезать верхушку пальмы. Режущее кольцо может вращаться внутри кольца корпуса, так что несколько лезвий, выступающих вверх от кольца, могут срезать обрезки с пальмы. Режущее кольцо может разделяться таким образом, что кольцо может быть размещено вокруг ствола дерева и повторно собрано. Кольцо корпуса также может разделяться таким образом, что кольцо может быть размещено вокруг ствола дерева и повторно собрано. Несколько приводных узлов могут перемещать триммер для альпинистских пальм вверх или вниз по стволу дерева. Движения вверх и вниз и активация кольца могут контролироваться с земли с помощью блока управления триммером.

Недостатками представленных аналогов является сложность конструкции, высокая стоимость изготовления, неудобная эксплуатация.

Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности устройства, повышение безопасности персонала, удобства использования для конечного пользователя, гибкость применения устройства.

Заявленный технический результат достигается посредством создания Устройства для обрезки деревьев, состоящего из раздвижного прямоугольного корпуса, состоящего из двух рам, двух фрикционных валов, установленных попарно параллельно на противоположных сторонах корпуса, четырех режущих устройств, выполненных в виде циркулярных пил, установленных на консоли над валами по две с каждой стороны под углом друг относительно друга, от 70 до 50 градусов, при этом угол подбирается индивидуально так, чтобы плоскость диска пилы была перпендикулярна радиусу ствола с возможностью разворота в зависимости от диаметра ствола дерева, пилы смещаются при установке на консоль на 8-10 мм. относительно поверхности фрикционного вала во избежание нанесения повреждений стволу дерева, устройства натяжения для регулировки силы прижима фрикционных валов, представляющего собой пружины с талрепом, блока управления, связанного с устройством проводной связью, двух двигателей, шкивов и зубчатого ремня. Для безопасности пользователя перед пильными дисками в предпочтительном варианте реализации устройства устанавливаются экраны. При этом фиксация двух рам разъемного корпуса обеспечивается вставлением одной рамы в другую по пазу в одной из них и фиксируется винтовым соединением, между гайкой и винтом ставится в преимущественном исполнении устройства шайба гровера (пружинная шайба для предотвращения от раскручивания от возможной вибрации при работе устройства). Такая конструкция корпуса позволяет менять размер в зависимости от диаметра ствола дерева, а фрикционные валы обеспечивают перемещение устройства по стволу дерева, циркулярные пилы обрезают листья и сучки на стволе дерева во время перемещения, при этом разворот циркулярных пил осуществляется с помощью крепящего кронштейна, пружины и талреп обеспечивают необходимое усилие прижатия устройства к стволу, для перемещения, шкивы вала и двигателя с помощью зубчатого ремня передают крутящий момент от двигателя к валам.

Предпочтительный материал для изготовления корпуса изделия - твердый полимер, для придания жесткости внутри корпуса изготавливаются ребра жесткости. Корпус может быть произведен на 3D принтере. Фрикционные валы так же могут изготавливаться на 3D принтере, предпочтительный материал оси валов - титановый пруток диаметром 10-12 мм. Кронштейн под циркулярные пилы может быть изготовлен из алюминиевого сплава типа АМГ или Д16АТ. С учетом простоты конструкции, малого количества конструктивных узлов и легкости изготовления, устройство обладает высокой надежностью, может быть запущено в серийное производство, а затраты на его изготовление минимизированы.

Заявленное изобретение проиллюстрировано следующими фигурами:

Фигура 1 - общий вид устройства для обрезки деревьев

Фигура 2 - вид проекции устройства для обрезки деревьев в разрезе спереди

Фигура 3 - вид проекции устройства для обрезки деревьев снизу

Фигура 4 - вид проекции устройства для обрезки деревьев сбоку

Фигура 5 - схема электрическая устройства для обрезки деревьев

Фигура 6 - общая схема устройства для обрезки деревьев

Фигура 7 - общий вид крепления разъемного корпуса

Фигура 8 - вид крепления разъемного корпуса устройства сверху

Фигура 9 - вид крепления разъемного корпуса устройства сбоку

Фигура 10 - вид кронштейна для крепления циркулярных пил сбоку

Фигура 11 - вид кронштейна для крепления циркулярных пил сверху

Фигура 12 - общий вид кронштейна для крепления циркулярных пил.

Позиции на фиг.1-12 обозначают следующее:

1. Разъемный корпус устройства

2. Фрикционные валы

3. Циркулярные пилы

4. Талреп

5. Пружины

6. Шкивы фрикционных валов зубчатые

7. Шкивы двигателей

8. Ремень зубчатый

9 - Двигатель фрикционных валов и циркулярных пил

10 - Блок управления

11 - Защитные экраны пильных дисков

12 - Рама 1 разъемного корпуса устройства

13 - Рама 2 разъемного корпуса устройства

14 - Винт

15 - Гайка

16 - Шайба гровера

17 - Отверстие под осевой винт

18 - Паз для разворота циркулярной пилы

19 - Отверстие под вал двигателя

20 - Отверстия для крепления двигателя

Динамика изобретения.

Устройство устанавливается на дерево, талрепом и пружинами создается необходимое усилие прижима к дереву, за счет блока управления подается питание на двигатели валов и циркулярных пил. Заявленное техническое решение поднимается по дереву, одновременно работают циркулярные пилы, подрезая остатки черенков листьев, выравнивая поверхность ствола, для гарантированного движения устройства при достижении верхушки дерева подрезаются листья. При необходимости операция повторяется 2-4 раза.

Использование заявленного изобретения предполагает увеличение удобства эксплуатации, поскольку минимизирует участие оператора в процессе обрезки деревьев, при этом управление устройством упрощено (предполагается только посыл команды для движения вверх и вниз по стволу), сама конструкция устройства упрощена, все узлы выполнены в едином разъемном корпусе, в преимущественном исполнении устройства усилена безопасность персонала за счет защитных шторок на пильных блоках. Кроме того, конструкция изобретения предполагает возможность быстрого переноса устройства на другой участок дерева или другое дерево.

Заявленное изобретение является новым, обладает промышленной применимостью.

Заявленное изобретение относится к устройствам для удаления сучьев и листьев с живых деревьев. Устройство для обрезки деревьев состоит из раздвижного прямоугольного корпуса из двух рам, которые фиксируются винтовым соединением, двух фрикционных валов, установленных попарно параллельно на противоположных сторонах корпуса, четырех режущих устройств, выполненных в виде циркулярных пил, установленных с помощью кронштейнов на консоли над валами по две с каждой стороны, устройства натяжения, представляющего собой две пружины с талрепом, блока управления, связанного с устройством проводной связью, двух двигателей, шкивов и зубчатого ремня. Упрощается конструкция и повышается надежность устройства и безопасность персонала, удобство использования для конечного пользователя. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство для обрезки деревьев, состоящее из раздвижного прямоугольного корпуса из двух рам, которые фиксируются винтовым соединением, двух фрикционных валов, установленных попарно параллельно на противоположных сторонах корпуса, четырех режущих устройств, выполненных в виде циркулярных пил, установленных с помощью кронштейнов на консоли над валами по две с каждой стороны, устройства натяжения, представляющего собой две пружины с талрепом, блока управления, связанного с устройством проводной связью, двух двигателей, шкивов и зубчатого ремня.

2. Устройство для обрезки деревьев по п. 1, отличающееся тем, что режущие устройства содержат защитные экраны.

3. Устройство для обрезки деревьев по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в винтовом соединении корпуса между гайкой и винтом содержится шайба гровера.

4. Устройство для обрезки деревьев по п. 1, или 2, или 3, отличающееся тем, что корпус изделия выполнен из твердого полимера с ребрами жесткости внутри корпуса.

5. Устройство для обрезки деревьев по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающееся тем, что оси фрикционных валов изготовлены из титановых прутков диаметром 10-12 мм.

6. Устройство для обрезки деревьев по п. 1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающееся тем, что кронштейн под циркулярные пилы изготовлен из алюминиевого сплава типа АМГ или Д16АТ.