ПОДАЮЩЕЕ КОЛЕСО
FEED WHEEL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к подающему колесу для стволов деревьев, имеющему ряды ведущих зубьев, выступающих от удлиненных опор, соединенных с периферийной поверхностью колеса.
Предпосылки создания изобретения
Общий недостаток подающих колес для стволов деревьев состоит в том, что кора и древесный материал от стволов собираются и застревают на периферии колеса на участках между рядами ведущих зубьев. Обычно это означает, что глубина проникновения ведущих зубьев уменьшается, так что подающие колеса обнаруживают худшую способность подачи, и это, в свою очередь, означает, что контактное давление подающих колес должно быть увеличено, приводя к тому, что подающие колеса и стволы деревьев подвергаются большему износу и повреждению. Скопление этого материала на периферии вальцов также вызывает непредсказуемое изменение их эффективного диаметра качения. Если они затем используются для измерения лесоматериала из обработанных стволов деревьев, как обычно, например, в однозахватных лесозаготовительных машинах, получаются ненадежные результаты.
Таким образом, необходимо предотвратить скопление коры и древесного материала на подающих колесах.
Для решения данной проблемы ранее было предпринято много попыток. Зубья в одном известном типе подающего колеса имеют такую большую высоту, что допускается скопление определенного количества материала, и способность к самоочищению верхних частей зубьев основаны на том, что крайний слой постороннего материала относительно легко отрывается от нижележащего слоя материала. Такие высокие зубья, однако, могут вызвать повреждение стволов деревьев. Также известно изготовление опор, подпруженных на пружинах, например, из резины на периферийной поверхности колеса, в которых перемещения пружин опор имеют определенное самоочищающее воздействие на собранные кору и древесный материал. Однако такие колеса имеют относительно высокие эксплуатационные расходы, обусловленные тем фактом, что пружины имеют ограниченный срок службы. Основания зубьев в другом типе подающего колеса расположены приподнятыми на пологом участке опоры над периферией подающего колеса. Пологий участок может рассматриваться подобным защитному кольцу, такому как на лыжной палке, который частично предотвращает слишком глубокое проникновение зубьев в более мягкую кору и, таким образом, частично предотвращает прохождение материала на участках между опорами.
Одним из подобных известных решений является подающее колесо для стволов деревьев, раскрытое в патенте US 3667584, содержащее ряды ведущих зубьев, выступающих от удлиненных опор, расположенных по окружности вокруг периферийной поверхности колеса так, что они проходят параллельно в боковом направлении колеса, что вызывает скопление материала на периферийной поверхности колеса.
Раскрытие изобретения
Одной целью настоящего изобретения является дополнительное усовершенствование лентопротяжного колеса типа, описанного во введении, на основании предшествующего уровня техники, таким образом, что оно достигает большую степень самоочистки.
Это достигается благодаря техническим характеристикам, которые указаны в прилагаемой формуле изобретения.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложено подающее колесо для стволов деревьев, с рядами ведущих зубьев, выступающих от удлиненных опор, расположенных по окружности вокруг периферийной поверхности колеса, при этом вдоль всей периферийной поверхности колеса опоры расположены так, что опоры, которые по периферии расположены рядом, проходят так, что они взаимно расходятся в боковом направлении колеса.
Таким образом, участки между опорами имеют такую форму, что возникает эффект высвобождения, или положительный угол высвобождения в боковом направлении колоса, который облегчает удаление коры и древесного остатка с этих участков.
Хотя могут рассматриваться другие расположения, опоры в одном варианте осуществления предпочтительно расположены на периферийной поверхности в виде зигзагообразной конфигурации. Таким образом, все участки на колесе ограничиваются опорами, которые расходятся в разных противоположных боковых направлениях.
Кроме того, если в варианте, который сам по себе известен, обращенные друг к другу поверхности расположенных рядом опор проходят так, что они взаимно расходятся радиально наружу от периферийной поверхности, тогда этот эффект высвобождения дополнительно повышается. Другими словами, можно сказать, что опоры в этом случае имеют функцию высвобождения двойного действия.
Если наружные поверхности, образующие каждый ведущий зуб, проходят так, что они сходятся в радиально наружном направлении от периферийной поверхности, тогда все поверхности, которые взаимодействуют со стволом дерева над периферийной поверхностью колеса, обеспечивают необходимую функцию самоочищения и высвобождения.
Если, кроме того, если в варианте, описанном выше, который сам по себе известен, обращенные радиально наружу поверхности опор образуют опорную поверхность для стволов деревьев на расстоянии от периферийной поверхности, то можно обеспечить, чтобы кора и древесный материал по меньшей мере частично предотвращались от вдавливания в участки между опорами.
Кроме того, ведущие зубья соседних опор предпочтительно расположены с взаимным смещением в боковом направлении колеса, так что они перекрываются друг с другом в направлении вдоль окружности.
Удлиненная кора и древесные остатки, которые ориентированы вдоль направления древесных волокон и которые снимаются со ствола дерева во время подачи, стремящиеся застрять в колесе и согнуться вдоль рядов зубьев, будут высвобождаться относительно легко от зубьев, поскольку их естественная упругость будет стремиться разогнуть их обратно. Остатки, которые являются короткими в направлении вдоль окружности и удлиненными в боковом направлении и которые прижаты к участку между опорами, не могут эффективно использовать эту функцию самоочищения. Тогда взамен функционируют участки, которые в соответствии с настоящим изобретением расходятся в боковом направлении колеса, хотя остатки, как только они подвергаются действию боковой силы ствола дерева в правильном направлении от колеса, высвобождаются от сторон опор и выпадают с этого участка под действием центробежной силы, когда участки не взаимодействуют со стволом дерева во время вращения колеса. Такая перпендикулярная направленная вбок (составляющая) сила должна возникать при относительно высокой частоте, когда колесо взаимодействует с шероховатой поверхностью ствола дерева. В пределах объема настоящего изобретения в соответствии с прилагаемой формулой изобретения, по меньшей мере, также понятно, что такие очищающие боковые силы могут возникать в других вариантах, таких как, например, в колесе, принудительно колеблющемся в боковом направлении, по меньшей мере периодически.
Другие цели, характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятными из формулы изобретения и нижеследующих описаний вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сбоку подающего колеса в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 - вид сверху в увеличенном масштабе вырезанной части опоры подающего колеса на фиг.1, с ведущим зубом;
фиг.3 - вид под углом от стороны подающего колеса в соответствии с фиг.1, с отделенными частями; и
фиг.4 - вид в увеличенном масштабе, изображающий элементы отделенной части подающего колеса в соответствии с настоящим изобретением.
Подробные описания вариантов осуществления
Подающее колесо 10, изображенное на чертежах, является обычным подающим колесом, предназначенным для использования известным образом в качестве одного из пары для захвата и подачи стволов деревьев в лесозаготовительной машине, не показанной на чертежах, однозахватного типа. Однако могут быть рассмотрены другие применения.
Подающее колесо 10 может быть изготовлено как одно целое, например, из стали, и оно содержит внутренний радиальный фланец 12 с крепежными отверстиями 14 для прикрепления к приводной ступице, также не показанной на чертежах, лесозаготовительной машины. Также имеется радиальный фланец 16 на двух внешних поверхностях периферийной поверхности 18 колеса 10 (только один такой фланец изображен на фиг.3), которые обеспечивают жесткость колеса 10.
Подающее колесо 10 содержит ряды ведущих зубьев 30, которые образованы как одно целое на удлиненных опорах 20 и выступают от этих опор. Опоры 20 соединены с периферийной поверхностью 18, например посредством сварки. Верхняя поверхность каждой опоры 20 образует пологий участок или опорную поверхность 24, которая проходит в промежутках между ведущими зубьями 30 и, возможно, также отчасти снаружи этих зубьев в направлении вдоль окружности колеса 10.
В соответствии с настоящим изобретением соседние пары опор 20 проходят так, что они взаимно расходятся в боковом направлении колеса вдоль полного бокового направления периферийной поверхности 18 при положительном угле (высвобождения) α. Угол α может изменяться, и в изображенном примере он составляет, приблизительно 2 градуса. Чтобы быть более точным, опоры 20 проходят в зигзагообразной конфигурации с большим уклоном, в разных направлениях на периферийной поверхности 18. Таким образом, между опорами 20 образованы участки, которые по существу имеют форму клина в боковом направлении, с функцией высвобождения, которая способствует высвобождению коры и древесных остатков этого участка так, как описано более подробно выше. Наружные поверхности 26 каждой опоры 20, которые обращены друг от друга (только одна из них изображена на фиг.3), также могут иметь положительный угол высвобождения, то есть наружные поверхности затем сходятся по направлению друг к другу.
Внутренние поверхности 22, 22 опор 20, которые обращены друг к другу, образуют угол β, который может находиться в широком диапазоне. В изображенном примере он составляет, приблизительно, 16 градусов. Таким образом, обеспечивается функция высвобождения в направлении, которое проходит радиально наружу от периферийной поверхности 18.
Наконец, стороны 32, 32 удлиненных ведущих зубьев 30, которые обращены друг к другу, образуют угол γ в направлении вдоль окружности, который также может находиться в конкретных пределах, но который в данном примере составляет, приблизительно, 60 градусов. Стороны 34, 34 ведущих зубьев 30, которые обращены друг к другу (фиг.2), образуют угол δ в осевом направлении, который в изображенном примере, подобным образом, также составляет, приблизительно, 60 градусов.
Ведущие зубья 30 на соседних опорах 20 могут быть взаимно смещены в боковом направлении колеса, так что они перекрываются друг с другом в направлении вдоль окружности. Таким образом, колесо обеспечивает высокую производительность по исходному материалу.
Подробное описание, приведенное выше, предназначено, в основном, для лучшего понимания. При этом данное описание не должно рассматриваться как ограничение для настоящего изобретения. При изучении описания, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что возможны модификации без отхода от сущности настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.