МАШИНА ДЛЯ ЗАГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ

Машина для заготовки древесины может использоваться на лесосечных работах для выработки сортиментов и топливной щепы.
Известна валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина, включающая самоходное шасси и установленный на нем манипулятор, на конце которого смонтирована харвестерная головка [1].
Такая машина не позволяет вырабатывать топливную щепу. Кроме того при работе машины на волоке остаются лесосечные отходы (сучья, ветки, вершины деревьев) и пни. Наличие пней на волоке приводит к ряду негативных последствий при транспортировке сортиментов форвардером (машина для сбора, транспортировки и штабелевки сортиментов). Удлиняется траектория пути движения машины, так как оператор форвардера во избежание наезда на пни объезжает их. При отсутствии возможности маневра форвардер двигается по пням. Это вызывает дополнительные нагрузки на ходовую часть и корпус форвардера. Кроме того удлиняется технологический цикл форвардера, ввиду необходимости поиска рабочей стоянки, с которой производится сбор сортиментов. Оператору форвардера приходится искать такое место на волоке, где бы машина стояла устойчиво, и при этом можно было собрать максимальное количество сортиментов.
Известна машина для измельчения древесины, включающая самоходное шасси и установленный на нем манипулятор, на конце которого смонтирована валочная головка, контейнер, измельчающее устройство, навешенное впереди самоходного шасси, а также щепопровод, связывающий измельчающее устройство с контейнером [2].
Недостатком данной машины является то, что она не позволяет заготавливать сортименты, а также не решается проблема с наличием пней на волоке.
Известна лесозаготовительная машина, состоящая из самоходного шасси, стрелы, захватно-срезающего устройства и установленного за стрелой на раме самоходного шасси захватно-сучкорезного органа, измельчителя с приемником для срезанных сучьев, емкости для сбора измельченной массы и накопителя лесоматериалов [3].
Недостатком данной машины является то, что требуются значительные затраты энергии для того, чтобы дерево удержать в вертикальном положении при переносе его к захватно-сучкорезному органу и последующей его укладки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является машина для измельчения древесины и заготовки сортиментов, состоящая из самоходного шасси, установленный на нем манипулятор, на конце которого смонтирована харвестерная головка, контейнера, измельчающего устройства, навешенного впереди самоходного шасси, а также щеповода, связывающего измельчающее устройство с контейнером [4].
Недостатком данной машины является то, что при заготовке сортиментов образующиеся лесосечные отходы оказываются на земле и для дальнейшей переработки на топливную щепу требуется их сбор и подача к измельчающему устройству. Это обстоятельство приводит к дополнительным затратам времени и энергии при выработке топливной щепы. Кроме того данная машина не позволяет измельчать пни, образующиеся в процессе валки деревьев.
Техническим результатом, на достижение которого направлено описываемое устройство состоит в снижение затрат времени и энергии на сбор и подачу лесосечных отходов к измельчающему устройству, повышение производительности форвардера, а также снижение нагрузок на его ходовую часть, за счет значительного уменьшения высоты пней, расположенных на волоке.
Достигается технический результат за счет того, что машина снабжена накопителем лесосечных отходов, шарнирно прикрепленным к корпусу измельчающего устройства и выполненным в виде поворотного стола с возможностью подачи накопленных лесосечных отходов к измельчающему устройству, при этом измельчающее устройство дополнительно снабжено механизмом подачи лесосечных отходов, выполненным в виде барабана с измельчающими элементами, каждый из которых имеет грань для подачи лесосечных отходов и режущую кромку для фрезерования пней, причем механизм подачи лесосечных отходов расположен в нижней части корпуса измельчающего устройства между измельчителем и поворотным столом.
На фиг.1 изображена общая схема машины для заготовки древесины. На фиг.2 приведена схема машины при осуществлении обрезки сучьев и накоплении их на поворотном столе (харвестерная головка повернута на 90° в вертикальной плоскости по часовой стрелке и на 90° в горизонтальной плоскости против часовой). На фиг.3 приведена схема работы машины при измельчении пня (харвестерная головка повернута на 90° в вертикальной плоскости по часовой стрелке). На фиг.4 изображен механизм подачи лесосечных отходов.
Машина для заготовки древесины включает самоходное шасси 1, установленные на нем манипулятор 2, на конце которого смонтирована харвестерная головка 3 и контейнер 4, навешенное впереди самоходного шасси 1 измельчающее устройство 5, состоящее из корпуса 6, измельчителя 7 и механизма подачи лесосечных отходов 8, а также щеповода 9, связывающего измельчающее устройство 5 с контейнером 4. Машина снабжена накопителем лесосечных отходов, шарнирно прикрепленного к измельчающему устройству 5 и выполненного в виде поворотного стола 10.
Харвестерная головка 3 включает корпус 11, на котором смонтированы протаскивающие вальцы 12, сучкорезные ножи 13, пильный механизм 14, поворотная вилка 15. Поворотная вилка 15 через ротатор 16 соединена с манипулятором 2.
Контейнер 4 снабжен механизмом разгрузки 17.
Измельчающее устройство 5 снабжено дефлектором 18, а измельчитель 7 и механизм подачи лесосечных отходов 8 приводами (не показаны).
Механизм подачи лесосечных отходов 8 выполнен в виде барабана с измельчающими элементами 19, каждый из которых имеет грань для подачи лесосечных отходов 20 и режущую кромку для фрезерования пней 21.
Щеповод 9 состоит из щепопроводов 22, гибкой вставки 23, шнекового транспортера 24 и центробежного вентилятора 25.
Щепопроводы 22 связаны с самоходным шасси 1 по средствам кронштейнов 26.
Работа машины для заготовки древесины осуществляется следующим образом. Машина движется вглубь лесосеки и осуществляет валку деревьев. Для этого при помощи манипулятора 2 харвестерную головку 3 наводят на комлевую часть дерева и захватывают ее при помощи протаскивающих вальцов 12 и сучкорезных ножей 13. Затем срезают дерево пильным механизмом 14 и, создавая усилие манипулятором 2 и поворотной вилкой 15, валят.
Далее открывают поворотный стол 10. Подтягивают дерево 27 манипулятором 2 к измельчающему устройству 5. При помощи харвестерной головки 3 осуществляют обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты над поворотным столом 10 так, чтобы лесосечные отходы (сучья, ветки, вершины) концентрировались на нем, а образующиеся сортименты оказывались на земле.
Далее путем опрокидывания поворотного стола 10 лесосечные отходы подаются к механизму подачи лесосечных отходов 8, который в свою очередь принудительно подает их к измельчителю 7. Подача лесосечных отходов осуществляется путем вращения барабана с измельчающими элементами 19. Лесосечные отходы попадают между измельчающих элементов и при помощи грани для подачи лесосечных отходов 20 накидываются на измельчитель 7. Измельчитель 7 осуществляет их измельчение на топливную щепу. Образующаяся топливная щепа под действием центробежной силы и воздушного потока, создаваемого вращением измельчителя 7, по дефлектору 18 поступает на шнековый транспортер 24. Шнековым транспортером 24 топливная щепа подается в щепопровод 22, где под воздействием воздушного потока, создаваемого центробежным вентилятором 25, подается в контейнер 4. После наполнения контейнера 4 топливной щепой машина транспортирует ее на верхний склад, где при помощи механизма разгрузки 17 разгружается. Разгрузка может осуществляться на землю в заранее подготовленное место, либо в контейнер. Допускается вариант непосредственной разгрузки в щеповоз. При наличии транспортной машины возможна разгрузка топливной щепы в ее кузов на лесосеке. В этом случае машина для заготовки древесины не тратит времени на транспортировку топливной щепы и возвращения к месту рубки.
В процессе измельчения лесосечных отходов на топливную щепу машина может совмещать валку дерева и подтаскивание его к измельчающему устройству 5 с измельчением лесосечных отходов. Кроме того подача лесосечных отходов, образующихся в процессе выпиливания сортиментов, поворотным столом 10 может осуществляться после обработки нескольких деревьев.
Пни, образовавшиеся в процессе валки на волоке, удаляются следующим образом. Машина подъезжает к пню 28 так, чтобы измельчающее устройство 5 располагалось над ним. Затем опускает измельчающее устройство 5 и за счет вращения механизма подачи лесосечных отходов 8 по средствам режущих кромок для фрезерования пней 21 измельчает пень. Получаемая измельченная древесина пня закидывается механизмом подачи лесосечных отходов 8 на измельчитель 7. Измельчитель 7 доизмельчает. Далее полученная топливная щепа через дефлектор 18 по щеповоду 9 попадает в контейнер 4.
Таким образом, машина для заготовки древесины позволяет снизить затраты времени и энергии на сбор и подачу лесосечных отходов к измельчающему устройству, так как они концентрируются перед измельчающим устройством в процессе выпиливания сортиментов.
Кроме того благодаря возможности удаления пней на волоке повышается производительность форвардера, ввиду сокращения пути его движения при сборе и транспортировке пачки сортиментов, а также сокращения времени на поиск рабочей стоянки, с которой осуществляется сбор сортиментов. Немаловажно и то, что при удалении пней с волока снижаются нагрузки на ходовую часть форвардера.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина http://www.ponsse.com/russian/products/harvesters/index.php
2. Машина для измельчения древесины http://www.dolina-sdm.ru/forest/forwarders/silvatec/silvatec-878-sh/
3. Патент SU 1132857 «Лесозаготовительная машина», заявлен 04.05.83 г.
4. Машина для измельчения древесины и заготовки сортиментов http://www.hightech.fi/direct.aspx?area=htf&prml=586&prm2=article