Лесозаготовительная машина Советский патент 1992 года по МПК B27G1/00 B27G1/00 

Изобретение относится к области обработки лесоматериалов, в частности к раскряжевке хлыстов и деревьев в процессе лесозаготовок, и может быть использовано в лесной промышленности в стационарных и передвижных установках, производящих обрезку сучьев с одновременной поперечной распиловкой лесоматериалов.

Известна мобильная сучкорезно-раскряжевочная машина балочного типа, на которой размещены захватно-сучкорезная головка, пильный орган и протаскивающий механизм.

Известно также устройство для распиловки лесоматериалов балансирной циркульной пилой, основание которой монтируется на направляющих, обеспечивающих перемещение пилы в плоскости, перпендикулярной направлению подачи материала.

Известны также устройства для обработки бревен, в которых на подвижной раме с помощью кронштейна смонтирован цепной пильный аппарат, имеющий возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению подачи бревен.

В известных установках движение пильного аппарата осуществляется сверху вниз, что отвечает технологическим требованиям. Tax, например, когда пильный орган смонтирован на конце балки, противоположном размещению захватносрезающего устройства,: процесс надвигания пильного аппарата на дерево осуществляется сверху вниз, так как здесь в зоне работы пильного аппарата отсутствуют какие-либо рабочие узлы сучкорезной машины. Однако при таком расположении пильного органа значительно сокращается производительность машины из-за необходимости перемещения целиком каждого дерева на всю длину рабочей зоны балки.

Известна также сучкорезно-раскряжевочная машина балочного типа, содержащая поворотную балку, на которой размещены захватно-сучкорезная головка, протаскивающий механизм и пильный орган, размещенный на переднем конце поворотной балки за захватно-сучкорезной головкой.

Такое размещение пильного органа позволило значительно расширить технологические возможности лесозаготовительной машины балочного типа и повысить ее производительность.

Недостаток известной машины состоит в том, что размещение пильного органа непосредственно за захватно-срезающей головкой позволяет осуществлять пиление

ствола только в направлении снизу вверх, поскольку зона пиления сверху ограничена балкой машины. При этом масса отпиливаемой части ствола и остаток дерева, находящегося в сучкорезной головке, создают момент в зоне пиления, приводящий к зажатию пильного органа в пропиле. Это приводит к прекращению пиления и даже полом1 ам пильного органа. Для устранения этого недостатка приходится прибегать к сложным дополнительным устройствам, например убираемым поддерживающим рычагам, дополнительным захватам и др. Кроме того, монтаж пилы на кронштейне, позволяющем достигать зоны пиления одним вращательным движением, значительно удлиняет траекторию свободного хода пильного органа в прямом и обратном направлениях. Что значительно увеличивает время цикла и габариты его рабочей зоны.

Для исключения зажимов при пилении возможен вариант выполнения машины с боковым расположением пильного органа на специальном кронштейне, позволяющем монтировать последний вне зоны действия протаскивающего механизма.

При таком расположении пильного органа потребуется либо увеличение габаритов последнего по длине, либо введение в конструкцию дополнительных узлов, обеспечивающих перемещение пильного органа в рабочую зону. То есть такое расположение пильного органа приводит к резкому увеличению металлоемкости и конструктивному усложнению машины.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение, при котором поворотная стрела имеет захватно-сучкорезную головку, протаскивающий механизм, пильный аппарат, смонтированный с одной из боковых сторон стрелы через ме)(анизм подвески, имеющий поворотный рычаг и механизм привода.

Однако в известном техническом решении параметры гидроцилиндра (его длина) превь1шают длину поворотного рычага, что приводит к увеличению диаметра цилиндра,а следовательно, к увеличению общей металлоемкости конструкции, снижению надежности и производительности, увеличению трудоемкости изготовления.

Цель изобретения - повышение надежности работы и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в лесозаготовительной машине, содержащей основание, поворотную стрелу с захватно-сучкорезнойголовкой, протаскивающим механизмом, пильным аппаратом, смонтированным с одной из боковых сторон стрелы через механизм

подвески, имеющий поворотный рычаг и механизм привода, механизм подвески снабжен дополнительным поворотным рычагом, продольная ось которого расположена между соответствующей осью поворота основного рычага и плоскостью резания пильного аппарата, при этом длина дополнительного и основного рычагов, а также длина рабочей зоны пильного аппарата находятся между собой в следующем соотношении (0,5-0,8)Zp

sin

В А,

где А - длина основного поворотного рычага:

В - длина дополнительного поворотного рычага;

Zp-длина рабочей зоны пильного аппарата;

р - угол поворота пильного аппарата, равный 60-90°,

причем расстояние между осями шарниров рычагов равно {2-3)Ь,

где b - расстояние между осями шарнирного соединения упомянутых рычагов с пильным аппаратом.

Кроме того, плечи обоих рычагов выполнены регулируемыми по длине, при этом величина регулирования длины рычагов выполнена равной ±2Ь.

На фиг.1 изображена машина, общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема раскряжевочного устройства и траектории движения пильного органа; на фиг.З компоновка рычажной системы; на фиг.4 раскряжевочное устройство машины; на фиг.5 - конструктив 1ая схема раскряжевочного устройства машины с расположением пильного органа в нескольких позициях в процессе работы,

Лесозаготовительная машина может быть выполнен в стационарном и передвижном вариантах.,

Лесозаготовительная машина (фиг.1) состоит из самоходного шасси 1, оснащенного поворотной балкой 2 с захватно-сучкорезной 3 и приемной 4 гоЛовками, протаскивающим механизмом 5.выполненным, например, аналогично протаскивающему механизму машины ЛП-33.

На балке 2 размещается раскряжевочное устройство, состоящее из одного или нескольких пильных органов 6 и 7.

Пильный орран 6 или 7 смонтирован на ба/)ке 2 посредством рычажной системы и механизма надвигания. Рычажная система крепится к балке с помощью кронштейна 8 (фиг.4) и включает в себя рычаг 9 (фиг.2 и 3), рычаг 10 и соединительное звено 11с пильным органом 12. Рычажная система приводится в действие приводом механизма 13 надвигания, а пильный орган - приводом 14, который монтируется на соединительном звене 11.

Ось поворота рычага 10 (фиг.2 и 4} расположена на кронштейне 8 между продольной осью балки 2 и осью поворота рычага 9, меньшее плечо которого, например, соединено с механизмом 13 надвигания, выполненным, например, в виде гидроцилиндра. Ось поворота рычага 10 (фиг.З) расположёна на кронштейне 8 за осью поворота рычага 9. Р ычажная система (фиг.2) имеет следующее соотношение между размерами своих звеньев для плеч СК и MN и звена ON; (0,5-0,8)Zp.

/2 В А; C (2-3)b,

где Zp - длина рабочем зоны пильного органа;

р - угол поворота пильного органа в процессе перерезания ствола (60-90 0; b - длина соединительного звена. Величина угла (р выбирается в зависимости от диаметра лесоматериала в зоне раскряжевки (60-90°)Конкретные значения параметров А,В,С приведены в таблице, при этом величина ZP 750 мм (что соответствует серийно выпускаемому пильному аппарату ЛЗМ ЛП-49), b 140 см.

Уменьшение длины рычага 10 до 2п

° ° () Р

sin (р/2 0,7 и А 525 мм приводит к тому, что дерево заданной толщины перепиливаться не будет. Увеличение длины рычага 10 до

)при ZP 750 мм.

А 0,81 (

sin у)/2 0,5 и А 1215 мм приводит ктому, что при любой компоновке рычагов и пильного органа последний будет задевать балку при рабочем ходе, что недопустимо.

. Машина работает следующим образом. Сваленные деревья (фиг.1), находящиеся в пачках или рядовой щети 15, захватываются захватно-срезающей головкой 3, отделяются от пачки, после чего комель дерева 16 захватывается протаскивающим механизмом 5 и подается в приемную головку

4. откомлевки пилой 6 повторным ходом протаскивающего механизма 5 комель дерева 16 выдвигается на нужную длину за пределы пилы 6.11осле этого производится

раскряжевка дерева пилами 6 и 7 в любой последовательности или одновременно.

Полученные сортименты сбрасываются в штабеля 17, сучки и короткие вершки - в образующуюся кучу 18. Если длина дерева превышает трехкратную длину сортиментов, повторными перемещениями протаскивающего механизма остаток дерева 16 подается на распиловку любой пилой по усмотрению оператора.

Работа раскряжевочного устройства осуществляется следующим образом.

При включении привода надвигания (фиг.2-4) происходит движение рычага 9, который перемещается по окружности вокруг неподвижной оси поворота о, при этом происходит .перемещение соединительного звена по сложной криволинейной траектории, поскольку движение последнего складывается движением рычага 10 по окружности вокруг неподвижной оси поворота N. Таким образом, пцльный орган 12, находящийся в жесткой связи с соединительным звеном 11, участвует одновременно в двух движениях: по дуге окружности с радиусом ОК в сторону объекта обработки и вращательном вокруг подвижной оси вращения К.На фиг. 5 показано последовательное положение пильного органа в трех позициях. В позиции I пильный орган - в нерабочем состоянии. В этом положении осуществляется подача дерева 16 для обработки. Рабочий ход пильного органа раскряжевочного устройства начинается одновременным включением привода пилы 14 и гидроцилиндра 13 надвигания. При этом происходит перемещение пильного органа по криволинейной траектории и осуществляется-распиловка дерева 16. На фиг.2 линия, соединяющая точки Р и Pi, представляет собой траекторию одной из точек Р, находящейся на пильном органе, от начального момента до окончания рабочего цикла. В позиции II показано положение рабочего органа в момент внедрения пильного органа (цепной пилы) в дерево, в позиции III - положение пилы в конце рабочего цикла, после чего пильный орган при переключении гидроцилиндра 13 на обратный ход возвращается в исходное положение I.

Как видно из схемы (фиг.2), параметры траектории движения точек пильного органа находятся в зависимости от параметров и соотношений размеров плеч и звеньев рычажной системы.

Приняв плечо ОК А; MN В; КМ Ь; ON с, угол поворота пильного органа Pi (находящийся в пределах 60-90°), длину рабочей зоны пильного органа ZP (длина рабочей зоны пильного органа

всегда находится в прямой зависимости от толщины обрабатываемых деревьев и находится в пределах 0,5-1 м для распиловки одиночных деревьев) и определив наиболее выгодную траекторию перемещения точек рабочего органа, из геометрии многогранника OKMPN получаем зависимости

л-(0.5-0,8) ZP ,

0 sin /2 В А, С (2-3)Ь.

Длина звена КМ b применяется в зависимости от конструкции шарнирных соединений рычагов 10 с данным звеном 11 произвольно в пределах 140-500 мм. Таким образом, при предлагаемых выполнении раскряжевочного устройства и соотношении размеров рычажной системы обеспечивается работа пильного органа при боковом его расположении относительно балки, в направлении сверху вниз, при этом в зону его действия не попадают балка и другие ее элементы, а траектория движения пильного

5 органа является кратчайшей из возможных. Длина пильного органа зависит только от размеров обрабатываемых лесоматериалов. При этом Конструктивном исполнении предлагается установка на машине нескольких пильных агрегатов, имеющих возможность работать одновременно. Выполнение ; рычагов, регулируемых по длине, позволяет корректировать траекторию рабочего хода пильного органа в изменяющихся произ5 водственных условиях.

Формула изобретения 1.Лесозаготовительная машина, содержащая основание, поворотную стрелу с захватно-сучкорезнойголовкой,

0 протаскивающим механизмом, пильным аппаратом, смонтированным с одной из боковых сторон стрелы через механизм подвески, имеющий поворотный рычаг, и механизм привода, о тличающаяся тем,

5 что, с целью повышения надежности работы и производительности, механизм подвески снабжен дополнительным поворотным рычагом, продольная ось которого расположена между соответствующей осью основного

0 рычага и плоскостью резания пильного аппарата, при этом длина дополнительного и основного рычагов и рабочей зоны пильного аппарата находятся между собой в следующем соотношении/

(0,5-0,8) ZP. д sin(p/i где А - длина основного поворотного рычага;

В - длина дополнительного поворотного рычага;

ZP - длина рабочей зоны пильного аппарата;

(р - угол поворота пильного аппарата, равный 60-90°,

причем расстойние между осями рычагов равно (2-3)Ь,

где b - расстояние между осями шарнирного соединения упомянутых рычагов с пильным аппаратом.

2.Машина по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что плечи одного или обоих рычагов выполнены регулируемыми по длине, при этом величина изменения размеров находится в пределах ±2Ь.

Изобретение относится к обработке лесоматериалов, в частности к раскряжевке хлыстов и деревьев в процессе лесозаготовок, и может быть использовано в лесной промышленности в стационарных и передвижных установках, производящих обрезку сучьев с одновременной поперечной распиловкой лесоматериалов. Цель изобретения - повышение надежнрсти работы и производительности. Лесоза1^отовительная машина содержит самоходнре шасси 1, балку 2 с захватно-сучкорезной головкой 3 и раскряжевочными устройствами 6,7, имеющими рычажную систему с механизмом надвигания. Рычажная система выполнена в виде шарнирного, многозвенника, образованного рычагами, соединенными между собой. Оси'поворота рычагов расположены между собой в определенном соотношении и меньшее плечо одного из рычагов соединено с механизмом надвигания. На соединительном звене размещен пильный аппарат 6. При данном выполнении рычажной системы и соотношением параметров ее звеньев обеспечивается движение пильного органа по кратчайшей и наиболее выгодной для выполнения рабочей операции криволинейной траектории с перемещением пильного аппарата сверху вниз. 1 з.п.ф- лы, 1 табл., 5 ил.СПссо00оJ^>&

фце.2

Фиг.З

ФиеЛ