Устройство для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой

Полезная модель относится к лесному хозяйству, в частности, к механическому удалению древесно-кустарниковой растительности хвойных и лиственных пород, и может быть использована при проведении лесоводственных уходов в лесных культурах при лесовосстановлении на вырубках.
Известна машина для заготовки деревьев с корнями (А.с. СССР №409678; МПК A01g 23/02, A01g 23/08; опубл. 05.01.1974), включающая в себя самоходное шасси с манипулятором, на конце которого установлена поворотная стойка, при этом в верхней части поворотной стойки расположен захват с приводом, а в нижней - горизонтальная, изогнутая в средней части балка с домкратами, вибратором и челюстным захватом.
Основными недостатками данной машины являются необходимость в наличии около корчуемого дерева опорной площади для предварительной установки манипулятора с домкратами и вибратором для очистки корневой системы от почвы, а также нецелесообразность применения машины для удаления тонкомерной поросли.
Известен рабочий орган для выкопки подроста (Пат. РФ №2155473; МПК A01G 23/04; опубл. 10.09.2000), включающий корпус, к нижней части которого на осях крепятся два ножа, представляющих собой в закрытом положении форму полой полусферы, а на осях внутри корпуса установлены две дополнительные шестерни, попарно соединенные с другими шестернями, между которыми расположена зубчатая рейка, жестко соединенная со штоком гидроцилиндра, который закреплен на корпусе.
Недостатками известного рабочего органа являются его сложность и высокая энергоемкость процесса выкопки подроста.
Известно устройство для выкопки посадочного материала с почвенным комом (Пат. РФ №2613276; МПК A01G 23/04, А01С 11/00; опубл. 15.03.2017), включающее в себя несущий корпус с поворотным ротатором, проушины для крепления к рукояти манипулятора, две захватные челюсти, поворотные опоры с горизонтальными осями вращения, поворотные гидроцилиндры, соединенные с захватными челюстями при помощи проушин, нижние гидроцилиндры, рычаги, причем захватные челюсти состоят из подкапывающей скобы и прикрепленных к ней двух опорных полос переменного радиуса с роликом между ними, размещены на поворотных опорах и имеют возможность вращения в вертикальной плоскости и горизонтального перемещения посредством соединения поворотных опор через рычаги с нижними гидроцилиндрами. Принято за прототип.
Недостатками известного устройства являются высокая энергоемкость процесса выкопки посадочного материала, а также невозможность осуществления дополнительной операции по отряхиванию корневой системы растений от почвы.
Полезная модель решает задачу снижения энергоемкости процесса выкопки нежелательной древесно-кустарниковой растительности и дополнительного отряхивания корневой системы выкопанных растений от почвы.
Это достигается тем, что устройство для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой, включающее в себя несущий корпус с поворотным ротатором, проушины для крепления к рукояти манипулятора, две захватные челюсти, поворотные опоры с горизонтальными осями вращения, поворотные гидроцилиндры, соединенные с захватными челюстями при помощи проушин, нижние гидроцилиндры, рычаги, причем захватные челюсти состоят из подкапывающей скобы и прикрепленных к ней двух опорных полос переменного радиуса с роликом между ними, размещены на поворотных опорах и имеют возможность вращения в вертикальной плоскости и горизонтального перемещения посредством соединения поворотных опор через рычаги с нижними гидроцилиндрами, согласно полезной модели, дополнительно снабжено гидропульсатором, имеющим параллельное соединение через обратные клапаны с полостями поворотных гидроцилиндров, соединенных с захватными челюстями, и подключенным к гидросистеме трактора через отдельную секцию распределителя.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой; на фиг 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема гидравлической системы управления колебанием захватных челюстей устройства.
Устройство для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой устанавливается на тракторе с манипулятором и включает в себя несущий корпус 1 с поворотным ротатором 2, проушины 3 для крепления к рукояти манипулятора, поворотные опоры 4 с горизонтальными осями вращения 5, на которых размещены две захватные челюсти, каждая из которых состоит из подкапывающей скобы 6 и прикрепленных к ней двух опорных полос 8 переменного радиуса с роликом 9 между ними. Захватные челюсти выполнены со съемными рыхлящими зубьями 7 на концах, расположенными со сдвигом на половину шага для возможного смыкания захватных челюстей. Подкапывающие скобы 6 имеют скругленную форму и внешнюю заточку режущих кромок, а поверхность опорных полос 8 выполнена по переменному радиусу, плавно уменьшающемуся к их верхней части.
Захватные челюсти имеют возможность вращения в вертикальной плоскости и горизонтального перемещения посредством соединения поворотных опор 4 через рычаги 15 с нижними гидроцилиндрами 16. Захватные челюсти, вращаясь вокруг горизонтальных осей вращения 5, внедряются в почву при помощи поворотных гидроцилиндров 10, соединенных с захватными челюстями при помощи проушин 11. Полости поворотных гидроцилиндров 10 через обратные клапаны 12 параллельно соединены с гидропульсатором 13, подключенным к гидросистеме трактора через отдельную секцию распределителя 14. На несущем корпусе 1 закреплен ограничитель 17.
Устройство для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой работает следующим образом.
Перед началом работы устройство для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с корневой системой фиксируется на рукояти манипулятора трактора при помощи проушин 3. Далее, на очищаемой территории, осуществляют передвижение трактора с установленным на нем устройством к произрастающей нежелательной древесно-кустарниковой растительности. Две захватные челюсти при этом находятся в исходном раздвинутом положении. При необходимости поворот устройства осуществляется поворотным ротатором 2.
Позиционирование устройства относительно удаляемой древесно-кустарниковой растительности ведется по ограничителю 17, при упоре которого в ствол растения включают нижние гидроцилиндры 16 для сведения захватных челюстей в рабочее положение и опускают устройство до их полного соприкосновения с опорной поверхностью, заглубляя при этом рыхлящие зубья 7 в почву.
После этого приводятся в действие поворотные гидроцилиндры 10, с подачей масла, в полости которых захватные челюсти, двигаясь по дуге окружности, входят в почву до полного их смыкания, тем самым, вырезая корневую систему нежелательной древесно-кустарниковой растительности вместе с почвой, при этом рыхлящие зубья 7 разрыхляют почву, способствуя снижению энергозатрат при внедрении захватных челюстей под корневую систему древесно-кустарниковой растительности. Одновременно с этим выполненные по переменному радиусу, плавно уменьшающемуся к их верхней части, опорные полосы 8 при повороте захватных челюстей приподнимают ком почвы, облегчая его отделение от почвенного монолита. После этого на подъем включается гидроцилиндр стрелы манипулятора (на фиг. не показан), и древесно-кустарниковая растительность вместе с комом почвы выдергивается и приподнимается над образовавшейся ямой. Включают гидропульсатор 13, при этом начинает осуществляться подача рабочей жидкости от отдельной секции распределителя 14 трактора через гидропульсатор 13 и обратные клапаны 12 в виде пульсирующего потока, энергия которого превращается в механическую вибрацию захватных челюстей. В результате вибрации ком почвы разрушается, и почва заполняет образовавшуюся яму.
После окончания процесса отделения нежелательной древесно-кустарниковой растительности от кома почвы выключают отдельную секцию распределителя 14 трактора, и рабочая жидкость к поворотным гидроцилиндрам 10 подается мимо гидропульсатора 13, который отключается и прекращает создавать пульсирующий поток жидкости. При соответствующих движениях звеньев манипулятора трактора устройство вместе с древесно-кустарниковой растительностью перемещается в заданное положение, далее включают секцию распределителя (на фиг. не показана), управляющую нижними гидроцилиндрами 16 захватных челюстей, которые раскрываются, и древесно-кустарниковая растительность укладывается в требуемое место.
Такое исполнение заявляемой полезной модели позволяет снизить энергоемкость процесса выкопки нежелательной древесно-кустарниковой растительности и дополнительно отряхивать корневую систему выкопанных растений от почвы.