КЛИН ВАЛОЧНЫЙ, С ПЕРЕМЕННЫМ УГЛОМ

Предполагаемая полезная модель относится к лесной промышленности, а именно к устройствам для направленной валки леса, клиньям.
Уровень техники
Клинья используются для сталкивания с пня подпиленных деревьев в заданном направлении при валке леса бензомоторными пилами.
Известно устройство, описанное в патенте US 5290012 A (опубликовано 01.03.1994, МПК A01G 23/099). Данное устройство представляет собой клин из плотного, но достаточно мягкого материала (пластик, алюминий), с потайной металлической вставкой на тыльной стороне. Применяется путем наставления в пропил, с последующим забиванием ручным инструментом. Вставка придает усиленный начальный импульс при забивании клина в пропил.
Также известно устройство, описанное в патенте US 4451024 A (опубликовано 29.05.84, МПК A01G 23/099). Данное устройство также представляет собой клин из плотного, но достаточно мягкого материала (пластик, алюминий), с металлической вставкой на тыльной стороне. Вставка в данном случае выполнена в открытом виде, и в процессе забивания предохраняет тыльную часть рабочего органа от раскалывания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототип) является последнее из вышеперечисленных устройств.
Задачей предполагаемой полезной модели является увеличение эффективности и удобства устройства.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для направленной валки леса - клин, рабочая поверхность которого покрыта зубчиками-зацепами, а в тыльной части закреплена металлическая вставка, выполнено так, что в середине забиваемой части присутствует перепад, с увеличением угла клина.
Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него заявленными существенными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданной задачи.
В предлагаемом устройстве, рабочая поверхность покрыта зубцами-зацепами, это обеспечивает надежную фиксацию клина в процессе валки, и предотвращает его выскальзывание из пропила. Металлическая вставка (набойка) в тыльной части предназначена для защиты пластикового тела клина от механических повреждений. Также данная металлическая часть придает резкости (увеличивает начальный импульс) при забивании клина в пропил, из-за этого клин легче преодолевает сопротивление дерева, повышается грузоподъемность.
Пластиковое тело клина в середине имеет перепад с увеличением угла, предназначенный для более равномерного распределения нагрузки при забивании клина в пропил. Это обеспечивает улучшенную передачу усилия на поверхность пропила, повышая эффективность каждого удара. Использование маленького угла в начале клина позволяет легче переваливать деревья большего диаметра, начиная смещать центр тяжести дерева. С переходом на больший угол клина уменьшается сопротивление трения за счет освобождения тонкой половины клина. Сопротивление забиванию валочного клина, на большом углу клина не возрастает из-за первичного смещения центра тяжести дерева.
Устройство иллюстрируется следующими рисунками:
Фиг. 1. Общий вид устройства;
Фиг. 2. Вид сбоку;
Фиг. 3. Процесс валки обычным клином;
Фиг. 4. Процесс валки клином с переменным углом.
На фиг. 1 приведен общий вид устройства.
Устройство включает в себя:
1) Тело клина
2) Металлическая вставка
3) Рабочая поверхность покрытая зубцами - зацепами
Фиг. 2 отображает вид устройства сбоку, с обозначением изменения угла клина.
Фиг. 3 иллюстрирует процесс сталкивания ствола дерева с использованием традиционного клина с постоянным углом. На рисунке обозначены области наибольшего давления ствола дерева на клин. В начале процесса (шаг 1) валки усилие клина направлено на кромку ствола дерева. Ближе к концу процесса (шаг 2) это усилие смещается к тонкому концу клина, что вызвано расширением пропила под воздействием клина. Во время всего процесса давление клина на ствол дерева сосредоточено в единственном месте.
Фиг. 4 иллюстрирует процесс сталкивания ствола дерева с использованием клина с переменным углом. На рисунке обозначены области наибольшего давления ствола дерева на клин. В начале процесса (шаг 1) валки усилие клина направлено на кромку ствола дерева. Ближе к концу процесса (шаг 2) это усилие равномерно распределяется по всему клину, и не концентрируется только в его тонком конце.
При использовании устройства, вальщик устанавливает клин в пропил дерева. Ручным инструментом клин забивается в пропил. При перемещении вперед, клин сталкивает дерево в заданном направлении.
Технический результат заключается в увеличении эффективности и удобства изделия. Результат достигается за счет более равномерного распределения нагрузки на рабочую поверхность устройства, и возможности приподнять кромку ствола дерева на большую высоту без увеличения прилагаемого усилия.
Заявляемое устройство для направленной валки леса может найти широкое применение в лесозаготовительной промышленности, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».