ХАРВЕСТЕРНАЯ ГОЛОВКА - КОЛЬЦЕВАТЕЛЬ

Устройство относится к области лесозаготовок, а именно к харвестерным головкам. Харвестерная головка наряду с валкой, обрезкой сучьев, раскряжевкой деревьев на сортименты позволяет осуществлять кольцевание стоящих на корнях деревьев.
Известен рабочий орган валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины для выработки сортиментов, включающий в себя корпус [Описание к патенту на полезную модель RU 117259, приоритет от 25.01.2012, опубликовано 27.06.2012], на котором смонтированы срезающее-раскряжевочный механизм, сучкорезные ножи, прикрепленные к корпусу посредством осей, протаскивающий механизм в виде неповоротного вальца и поворотных вальцов, закрепленных соосно оси гидромотора привода поворотных вальцов. В корпус рабочего органа вмонтировано режущее устройство для оцилиндровки сортиментов, при этом каждый поворотный валец и гидромотор его привода закреплены на поворотной рамке, смонтированной на оси, соединяющей ее с корпусом рабочего органа и снабженной механизмом поворота рамки относительно названной оси, причем неприводной валец протаскивающего механизма и режущее устройство для оцилиндровки сортиментов соединены с корпусом посредством гидроцилиндров.
Недостатком известного рабочего органа валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины для выработки сортиментов является его неприспособленность к осуществлению кольцевания стоящих на корню деревьев.
Известен рабочий орган, навешиваемый на манипулятор валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины [Описание к патенту на полезную модель RU 121467, приоритет от 10.05.2012, опубликовано 27.10.2012], включающий каркас и механизм поворота каркаса относительно манипулятора, протаскивающий механизм, подвижные и неподвижные сучкорезные ножи, пильный механизм. В нижней части каркаса дополнительно смонтированы измельчающее устройство для пней, расположенное напротив пильного механизма и выполненное в виде тела вращения с установленными на нем режущими элементами, и защитный кожух, причем измельчающее устройство приводится в действие при помощи гидродвигателя, при этом механизм поворота из вертикального в горизонтальное положение в месте сочленения с манипулятором валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины снабжен блокирующим устройством.
Недостатком известного рабочего органа, навешиваемого на манипулятор валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины, является его неприспособленность к осуществлению кольцевания стоящих на корню деревьев.
Известна валочно-сучкорезно-раскряжевочная головка лесозаготовительной машины [Описание изобретения к патенту RU 2053648, приоритет от 27.05.1992, опубликовано 10.02.1996], содержащая смонтированные на раме сучкорезное, захватное, протаскивающее и срезающее устройства. Сучкорезное устройство содержит подвижно смонтированные на полых осях боковые поворотные ножи, которые жестко связаны с установленными внутри полых осей торсионами, и подвижно - с полыми осями. Захватное устройство содержит соединенные между собой захватные рычаги, смонтированные на валах, связанные с гидроцилиндром, и через тяги и торсионы - с боковыми поворотными ножами.
Недостатком известной валочно-сучкорезно-раскряжевочной головки лесозаготовительной машины является его неприспособленность к осуществлению кольцевания стоящих на корню деревьев.
Наиболее близкой по своей сущности и взятой за прототип является известная харвестерная головка [Харвестерная головка - основная часть харвестера - Харвестер с высокими технологическими характеристиками. -Электронный ресурс.- Режим доступа: http://lesotehnika.com/statya/st_4_harvesterhead.html, дата обращения 11.07.2017], включающая в себя раму, соединенный с ней механизм поворота рамы, установленные на поворотных рычагах протаскивающие вальцы, неподвижно установленный в верхней части рамы сучкорезный нож, поворотные верхние и нижние сучкорезные ножи, ролик хода, колесо измерителя длины, пильный механизм, отдельные датчики.
Недостатком известной харвестерной головки является ее ограниченные функциональные возможности, а именно, неприспособленность к осуществлению кольцевания стоящих на корню деревьев.
Технический результат предлагаемой харвестерной головки-кольцевателя заключается в расширении ее технологических возможностей путем обеспечения осуществления операции по кольцеванию стоящих на корню деревьев, ведущей к их механической подсушке.
Достигается технический результат тем, что в харвестерной головке-кольцевателе, включающей раму, механизм поворота рамы, установленные на поворотных рычагах протаскивающие вальцы, установленный на раме верхний неподвижный сучкорезный нож, поворотные верхние и нижние сучкорезные ножи, ролик хода, колесо измерителя длины, пильный механизм, на раме с тыльной стороны по отношению к стороне на которой установлены сучкорезные ножи, установлена поворотная балка, на которой с одного конца смонтирована поворотная челюсть, а на той же стороне рамы со стороны противоположного расположению поворотной челюсти конца поворотной балки смонтирован вилкообразный прижимной рычаг, на поворотной балке и поворотной челюсти установлены направляющие ролики, причем направляющие ролики, установленные у краев поворотной челюсти и поворотной балки, выполнены подвижными и подпружинены пружинами сжатия, на направляющих роликах установлен гибкий режущий орган, концы которого прикреплены к противоположным сторонам жесткой планки, связанной с приводом, обеспечивающим ее возвратно-поступательное движение.
На фиг. 1 представлен главный вид харвестерной головки-кольцевателя. На фиг. 2 показан вид сбоку харвестерной головки-кольцевателя. На фиг. 3 показан вид сверху харвестерной головки-кольцевателя при разведенных поворотной челюсти и прижимном рычаге. На фиг. 4 показан вид сверху харвестерной головки-кольцевателя при кольцевании дерева. На фиг. 5 показан вид сбоку харвестерной головки-кольцевателя при отведенном в сторону прижимном рычаге и поворотной челюсти.
Харвестерная головка-кольцеватель включает в себя раму 1, механизм поворота 2 рамы 1, установленные на поворотных 3 рычагах протаскивающие вальцы 4, установленный на раме 1 верхний неподвижный сучкорезный нож 5, поворотные верхние 6 и нижние 7 сучкорезные ножи, ролик 14 хода, колесо 8 измерителя длины, пильный механизм 9. На раме 1 с тыльной стороны по отношению к стороне, на которой установлены сучкорезные ножи 5, 6, 7, установлена поворотная балка 10. На поворотной бале с одного конца смонтирована поворотная челюсть 11. На той же стороне рамы 1 со стороны противоположного расположению поворотной челюсти 11 конца поворотной балки 10 смонтирован вилкообразный прижимной рычаг 12. На поворотной балке 10 и поворотной челюсти 11 установлены направляющие ролики 13. Направляющие ролики, установленные у краев поворотной челюсти 11 и поворотной балки 10, выполнены подвижными и подпружинены пружинами сжатия 15. На направляющих роликах 13 установлен гибкий режущий орган 16, концы которого прикреплены к противоположным сторонам жесткой планки 17 связанной с приводом 18, обеспечивающим ее возвратно-поступательное движение. Гибкий режущий орган 16 может быть выполнен, например, в виде канатной пилы.
Работает харвестерная головка-кольцеватель следующим образом.
Харвестер подъезжает к дереву, которое подлежит повалу. Оператор наводит харвестерную головку на дерево, раскрывает поворотные верхние 6 и нижние 7 сучкорезные ножи, производит ими захват дерева путем его зажатия между рамой 1 с неподвижным верхним сучкорезным ножом 5 и поворотными верхними 6 и нижними 7 сучкорезными ножами, спиливание, валку.
При необходимости проведения кольцевания дерева оператор приводит в рабочее положение поворотную балку 10 путем ее установки в положение, при котором поворотные челюсть 11 будет находиться перпендикулярно раме 1. Затем оператор разводит поворотную челюсть 11 и прижимной рычаг 12 до положения, при котором ствол дерева 19 будет свободно проходить в пространство между ними. Далее оператор подводит харвестерную головку-кольцеватель вплотную к дереву до касания его поворотной балкой 10. Затем поворачивает прижимной рычаг 12 и тем самым зажимает дерево '19 между прижимным рычагом 12 поворотной челюстью 11. При этом гибкий режущий орган 16 будет взаимодействовать с корой древесины. Наличие пружин сжатия 15, подпружинивающих подвижные направляющие ролики, позволит обеспечить натяжение гибкого рабочего органа 16 и обхват им ствола дерева 19. Затем оператор включает привод 18, сообщающий гибкому рабочему органу 16 через прикрепленную к нему жесткую планку 17 возвратно-поступательное (колебательное) движение, под действием которого гибкий рабочий орган 16 перерезает кору и наружные слои древесины, осуществляя тем самым кольцевание дерева.
Благодаря тому, что на раме 1 с тыльной стороны по отношению к стороне на которой установлены сучкорезные ножи 5, 6, 7, установлена поворотная балка 10, на которой с одного конца смонтирована поворотная челюсть 11, а на той же стороне рамы со стороны противоположного расположению поворотной челюсти конца поворотной балки 10 смонтирован вилкообразный прижимной рычаг 12, обеспечивается компактность устройства при использовании в основном режиме харвестерной головки -валка дерева, обрезка сучьев, раскряжевка, харвестера, т.к. при данном положении поворотная челюсть 11 располагается вдоль рамы 1.
Благодаря тому, что прижимной рычаг 12 выполнен вилкообразным, обеспечивается его прижатие к раме 1 в транспортном положении, а также зажатие деревьев малого диаметра за счет того, что поворотная челюсть 11 проходит между выступами вилкообразного рычага 12. Наличие на поворотной челюсти 11 и поворотной балке 10 направляющих роликов обеспечивает возможность установки гибкого режущего органа 16, а выполнение части направляющих роликов подвижными и подпружиненными пружинами сжатия 15 (за счет их упругой деформации) позволяет осуществлять захват стволов деревьев разного диаметра при неизменной длине гибкого режущего органа 16.
Благодаря тому, что гибкий режущий орган 16 своими концами прикреплен к противоположным сторонам жесткой планки 17, связанной с приводом 18, обеспечивается возвратно-поступательное (колебательное) движение рабочего органа 16, под действием которого и осуществляется перерезание наружных слоев древесины (колцевание).
Предлагаемая харвестерная головка-кольцеватель позволяет в дополнение к присущим ей традиционным операциям по захвату дерева, его спиливанию, повалу, обрезке сучьев, раскряжевке на сортименты осуществлять операцию по кольцеванию стоящих на корню деревьев.
Осуществление кольцевания стоящих на корню деревьев, в первую очередь осиновых деревьев, приведет к их подсушке и будет способствовать снижению интенсивности появления корневых отпрысков после последующей их рубки.