Устройство для срезания деревьев Советский патент 1982 года по МПК A01G23/08 

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в лесозаготовительных машинах Цель изобретения - снижение усилий резания. На фиг. 1 показано устройство для срезания деревьев, вид спереди; на фиг. 2 - диаграмма вертикальных усилий, действующих на ножи четырех типов при внедрений их в ствол деревьев, рассчитанная на ЭВМ; на фиг. 37 - конструкции ножей; на фиг. 8 диаграмма вертикальных усилий, действующих на нож при срезании ствола 14 дюймов (355 мм). Устройство для срезания деревьев включает ножи 1 дугообразной формы, каждый из которых имеет режущую кромку, образованную пересечением верхней 2 и нижней 3 граней. Предпочтительное отношение площадей верх ней и нижней граней составляет 0,3; грань 2 образует с радиусом, исходя щим из оси поворота ножей угол 67 ЗО , а грань 3 образует с этим же радиусом угол 112° 30. Ножи могут быть вьтолнены с разными углами наклона граней и ,их соо ношением. .Кривые 4-7 диаграммы соот ветствуют ножам 8-11. Нож 8 имеет углы наклона граней, как у ножа , но отношение площадей граней равно :1,0. Кривая 4 показывает-, что дей ствующие на верхнюю грань усилия не компенсируются усилием, действующим . на нижнюю грань до достилсения режзпце кромкой середины ствола. Максимальная несбалансированная сила достигает значения более 34000 фунтов (15,4 т) после внедрения ножа в ство примерно на 3,5 дюйма (около 87 мм) У ножа 9 отношение площади -верхней граник площади нижней равно 0,5. Соответствующая ему кривая 5 показываетj что вертикальное направ ленное вниз усилие, действующее на нож, превьщ ает 29000 фунтов (13 т), возникает при врезании ножей в ствол дерева на 1,5 дюйма (38 мм). Инверсия силы возникает при достижении режущей кромкой места, отстоящего от центра ствола на 1,5 дюйма. У ножа 10 отношение площадей вер ней грани к нижней взято равным 0,67, а уголнаклона нижней грани к плоскости, параллельной радиальной 120°. Кривая 6 показывает, что максимальное вертикальное усилие составляет 20000 фунтов (9 т) при внедрении ножа в ствол на 2 дюйма (51 мм). При этом инверсия усилия наступает при нахождении режущей кромки на расстоянии 2,5-3 дюйма (64-76 мм) от центра дерева. Нож 11 выполнен с отношением граней,равным 0,43, и наклоном граней, как у ножа 10. Кривая 7 показывает, что максимальное, направленное вниз усилие составляет для этого ножа 14000 фунта (6,3 т) и возникает при врезании ножей на глубину 1,5 дюйма (29 мм). Максимальное, направленное вверх усилие составляет 27000 фунтов (12,2 т) и возникает в точке, отстоящей на 0,5 дюйма (12,7 мм) от центра ствола. Инверсия усилия возникает в точке, удаленной от центра ствола на 4,5 дюйма (114 мм). Практика показывает, что средний диаметр подлежащих срезанию деревьев составляет 12-14 дюймов (305-356 мм), в то время как устройство рассчитано на срезание деревьев диаметром до 18 дюймов (457 мм). Исходя из условий диаметра ствола 14 дюймов (356 мм), равенства углов наклона кривой 7 в точках, отстоящих от центра ствола на 7 дюймов (178 мм), получили для ножа кривую 12. Кривая 12 показывает, что максимальное, направленное вниз усилие составляет для ножа 11 1000 фун- тов (0,45 т) и возникает в точке, отстоящий от центра дерева на 3,5 дюйма (89 мм). Непосредственно перед достижением режущей кромкой центра дерева нож воспринимает максимальное, направленное вверх усилие 3000 фунтов (,36 т), а инверсия усилия возникает в точке, удаленной от центра ствола на 1 дюйм (25,4мм). Режущие кромки ножа 1 подобны режущим кромкам ножа П. Так как ножи крепятся к рычагам сваркой, их концы оказываются слегка направленными кверху. При срезании дерева показанные кривой 12 несбалансированныеусилия отжимают ножи в прямое направление. Поэтому ножам придана такая форма, чтобы они при любом характере валки подвергались минимальному из- гибу.

9 6

6 5 S

1 О

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРЕЗАНИЯ ДЕРЕВЬЕВ, включающее два поворотных дугообразных ножа с образованными пересечением и нижних граней режущими кромками, расположенными навстречу друг другу, о т л и чающее с.я тем, что, с целью , L й&;i снижения усилий резания путем стабилизации ножа при его движении по заданной криволинейной траектории, отношение площади верхней грани к площади нижней грани составляет от 0,15 до 0,5, угол, образованный верхней гранью ножа с плоскостью, проходящей через вершину угла мезвду гранями и параллельной радиальной плоскости, проходящей через ось поворота ножей, равен 67°30 , а угол, образованный нижней гранью с указанной плоскостью, равен -112 30-120. 2.-Устройство по п. 1, о т л и |Чающееся тем, что отношение площади верхней грани к площади нижней грани равно 0,3.

Фиг. 2

Фие, 7,

ovtf

Фмг.6