Устройство для трелевки древесины цепными чокерами

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области лесного хозяйства и может быть использована на лесозаготовках при транспортировке и трелевке древесины в качестве подвесного устройства для колесного или гусеничного сельскохозяйственного трактора.
Уровень техники
Известно приспособление для полуподвесной трелевки леса, раскрытое в описании к авторскому свидетельству СССР на изобретение №538923 (опубл. 15.12.76, МПК B60P3/40). Известное приспособление монтируется на самоходном шасси трелевочного трактора и содержит арку, в верхней части которой расположены два вертикальных ролика для ограничения перемещения тягового троса в боковых направлениях и ролик, связанный с амортизационно-поглощающим устройством. Трелевочный щит соединен с рамой. Закрепление щита на раме осуществляется через подвижную рамку, на которой одним концом закреплен гидроцилиндр для регулирования высоты щита над землей. Для сбора воза тяговый трос вытягивают на небольшую длину, осуществляют пакеровку хлыстов и сбор воза. Затем пакет хлыстов подвешивается и занимает транспортное положение, находясь в полуподвешенном состоянии с частичной опорой на щит.
Известно приспособление для полуподвесной трелевки леса, раскрытое в описании к авторскому свидетельству СССР на изобретение № 1326482 (опубл. 30.07.87, МПК B60P3/40). Известное приспособление содержит упорный щит, нижняя плита которого жестко закреплена на рамке, шарнирно соединенной с рамой трактора. Верхняя плита упорного щита подвешена относительно нижней плиты посредством упругих элементов, установленных в поперечной плоскости и по периметру упорного щита между направляющими верхней плиты и направляющими нижней плиты упорного щита. Наружная поверхность основания верхней плиты снабжена элементами, фиксирующими пачку леса относительно нее. Фиксирующие элементы выполнены в виде шипов. При упоре пачки леса на рабочую поверхность верхней плиты щита шипы входят в торцы деревьев, фиксируя их таким образом на щите трелевочного трактора.
Описанные выше устройства относятся к устройствам для бесчокерной трелевки леса, и их недостатки обусловлены по большей части именно этим. Фиксация деревьев на щите при помощи шипов снижает маневренность трактора, поскольку хлысты могут достигать в длину до 20 м и более, что делает их трелевку крайне сложной, в особенности в условиях сложного ландшафта местности.
Известно устройство для трелевки древесины, раскрытое в патенте РФ на изобретение №2074825 (опубл. 03.10.1997, МПК B60P3/40, A01G23/081) – прототип. Известное устройство содержит раму с трехточечной навеской на трактор, на раме посредством вертикального шарнира закреплен корпус. На этом корпусе смонтированы трелевочный щит и тяговая лебедка. Тяговая лебедка имеет гидравлический привод и приводится в действие от гидросистемы трактора. Также в конструкции устройства предусмотрен ролик для ориентированного перемещения троса. Для ограничения поворота трелевочного щита в горизонтальной плоскости на оси вертикального шарнира предусмотрены упоры. При чокеровке деревьев тросом трелевочный щит вместе с лебедкой за счет свободного вращения на вертикальном шарнире поворачивается на линию тяги троса.
Недостатком прототипа является его сравнительно низкая технологичность, вызванная тем, что при подтрелевке дерева при помощи лебедки, трос скользит по роликам, между которыми забивается грязь, взрыхленная почва, снег, мелкий сор. Дополнительно при трелевке значительная нагрузка прикладывается именно к ролику. Эти недостатки приводят к быстрому износу узлов устройства, необходимости их ремонта или замены.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании простого, надежного и технологичного устройства для трелевки древесины.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в повышении устойчивости к механическим нагрузкам устройства для трелевки древесины.
Технический результат достигается устройством для трелевки древесины цепными чокерами, состоящим из рамы и гребенки для зацепления звеньев чокеров. При этом рама состоит из двух опорных боковых элементов, образованных металлическими профилями и имеющих треугольную форму, при этом гребенка прикреплена к острым углам опорных боковых элементов, а противолежащие острым углам опорных боковых элементов металлические профили этих элементов наклонены навстречу друг другу.
В частности, металлические профили, образующие опорные боковые элементы рамы, представлены угловыми профилями.
В сравнении с прототипом заявленное устройство содержит раму, средство для фиксации чокера на раме и замок для присоединения устройства к навесной системе трактора. При этом заявленное устройства агрегатируется с теми же видами тракторов, что и устройство по прототипу, однако лишено его недостатков, имеет простую и надежную конструкцию, а также менее восприимчиво к загрязнению узлов и механизмов, имеет повышенную устойчивость к нагрузкам за счет конструкции рамы. Несмотря на свою относительную простоту, заявленное устройство может быть успешно использовано по своему назначению, а именно, для трелевки древесины на лесозаготовках.
Конкретные детали осуществления заявленной полезной модели раскрыты в представленном более подробном описании со ссылкой на фигуре, на которой представлено изображение, иллюстрирующее сущность устройства для трелевки древесины цепными чокерами.
Осуществление полезной модели
В соответствии с фигурой заявленное устройство состоит из рамы, которая образована двумя боковыми опорными элементами 1, имеющими треугольную форму. Для изготовления боковых опорных элементов может быть использован металлический профиль, в частности, угловой профиль. Также может быть использован любой другой доступный длинномерный профиль, однако предпочтительным вариантом является угловой профиль в силу его простоты, надежности и удобства при сопряжении. Для образования боковых опорных элементов 1 рамы упомянутые профили предварительно обрезают для получения необходимой длины и соединяют их сваркой полками друг к другу. Элементы 1 могут быть выполнены по существу идентичными, совпадать по габаритным размерам образующих их металлических профилей и углам между профилями. Треугольная форма опорных элементов 1 делает раму более жесткой, более устойчивой усилию на изгиб, и, таким образом, менее восприимчивой к деформациям вследствие нагрузок, вызываемых трелевкой хлыстов на местностях, характеризующихся сложным рельефом. Гребенка 2 прикреплена к углам опорных боковых элементов 1 с опорой на полки профилей этих элементов, может быть закреплена сваркой. Гребенка 2 также может быть выполнена из углового профиля, в одной из полок которого выполнены прорези для зацепления звеньев цепи чокера.
Противолежащие углам, к которым прикреплена гребенка, металлические профили опорных элементов 1 дополнительно образуют Л-образный в поперечном сечении замок 3 для присоединения устройства к навесной системе трактора. Замок 3 может быть выполнен в виде ответной части для автоматической сцепки СА-1 трактора. Сцепкой СА-1 укомплектовано большинство распространенных марок сельскохозяйственных тракторов, как колесных, так и гусеничных. Выбор именно такой сцепки делает заявленное устройство универсальным для использования с обширным модельным рядом тракторов.
Предпочтительно вес изделия, изготовленного в соответствии с настоящей полезной моделью, составляет 16-20 кг, это обеспечивает возможность его использования на колесных тракторах при небольших объемах лесозаготовок, что оптимально для небольших лесных хозяйств и частных заготовителей леса.
Заявленное устройство используют следующим образом. Устройство устанавливают вручную на угольник навесной системы трактора при помощи замка 3. Автоматическая сцепка СА-1 предусматривает наличие фиксатора, защелкивающегося автоматически при навеске на него приспособлений. Это обеспечивает более надежное сцепление между замком 3 и угольником трактора. Навесная система трактора работает от гидравлического привода, и позволяет регулировать высоту установленного на трактор устройства относительно земли в диапазоне от 0 до 1 м. Предпочтительно высоту выбирают таким образом, чтобы затем при трелевке цепные чокера и древесина не волочились по земле. Чокер представляет собой отрезок цепи, с одной конца которого установлен крюк, а другой конец свободен. При чокеровке формируют петлю, обхватывающую дерево, которую замыкают путем закрепления крюка на одном из звеньев цепи чокера. С противоположной стороны чокер зацепляют любым свободным звеном на гребенке 2.
При трелевке заявленное устройство выступает в качестве рычага между навесной системой трактора и трелюемым объектом, чтобы перераспределить нагрузку с трактора, а также создает угол между чокером и землей, чтобы дерево не тащилось волоком по земле и не повреждалось при контакте с рельефом. При этом при трелевке дерева в полуподвешенном состоянии наносимый почвенному покрову вред снижается до минимума.
Таким образом, заявленное устройство устраняет недостатки прототипа за счет использования новой совокупности признаков устройства, но при этом не ограничивает функционально заявленное устройство. Автором полезной модели были проведены трелевочные работы на лесозаготовках с использованием настоящей полезной модели, подобраны оптимальные габариты и вес устройства. Использование изделия в соответствии с заявленной полезной моделью на практике показало, что в сравнении с ближайшими аналогами, известными из патентной литературы, и аналогами, доступными на рынке, полезная модель обладает надежностью, не снижает маневренность трактора, практически не требует ремонта, а также затрат на обслуживание. Вкупе с небольшим весом и габаритами заявленное устройство для трелевки древесины цепными чокерами является привлекательным для применения его на небольших лесных хозяйствах с использованием распространенных типов тракторов.