УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОХРАНИЛИЩА ОТ ДРЕВОСТОЯ

Полезная модель относится к машинам и оборудованию, предназначенным для очистки водохранилища от стоящего древостоя и может быть использовано в лесной промышленности.
Известно "Устройство для очистки водохранилищ от древостоев" [А.с. СССР №477088, 15.07.1975 г. Бюл. №26], смонтированное на плавучем основании и включающее кран-манипулятор с укрепленном на его свободном конце захватом, приспособление для выдерживания деревьев в виде заполняемой водой емкости с вырезом, снабженной компрессором сжатого воздуха, зажимами и вибратором.
Недостатком такого устройства является очень низкая производительность и надежность, наличие дополнительного оборудования в виде емкости с зажимами, приводимыми в действие сжатым воздухом.
Более близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является "Устройство для очистки водохранилища от древостоя" [SU 1729978 А1, 30.04.1992 г. Бюл. №16], содержащее плавучее основание, на котором установлен кран-манипулятор с укрепленным на его конце приводным захватом, и приспособление для выдергивания деревьев, в носовой части плавучего основания выполнен вырез, а приспособление для выдергивания деревьев выполнено с установленной на плавучем основании плитой, имеющей П-образную форму и расположенной над вырезом, при этом верхняя поверхность плиты выполнена со скосом и имеет волнистую конфигурацию, а захват крана-манипулятора выполнен в виде вилки, нижняя поверхность которой выполнена со скосом, имеет волнистую конфигурацию и расположена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью плиты, при этом привод захвата содержит лебедку, установленную на плавучем основании.
Недостатком такой конструкции устройства является то, что плавучее основание является узкоспециализированным судном из-за наличия выреза в носовой части, что сильно затрудняет его мобильную работу на открытой воде после ледостава па водохранилище и переводе его, например, ниже плотины, где вода не замерзает круглый год, и судно подобного типа может использоваться для погрузки леса. Другим важным недостатком является то, что затопленные древостой имеют разный породный состав, а соответственно и различную конфигурацию корневой системы (лиственница имеет центральный стержень корневой системы, а у сосны корневая система располагается практически под поверхностью земли) и для того чтобы осуществить выдергивание стоящего в воде дерева длина выреза может не обеспечить эффективной работы устройства.
Еще одним недостатком является то, что выведенное из выреза дерево и уложенное на воду в горизонтальное положение для перехвата его за центр тяжести может утонуть из-за того, что простоявшая в воде много лет древесина может иметь плотность, большую плотности воды. Следовательно, чтобы определить ориентировочное место захвата для погрузки в баржу, мы должны вертикально переместить дерево вверх и знать приблизительную длину ствола (нам ведь неизвестна глубина в месте выдергивания дерева). Перемещать вертикально можно краном-манипулятором, но нужно после подъема зафиксировать ствол и переместить захваты к центру тяжести дерева, а для этого нужны дополнительные зажимы.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является разработка конструкции устройства, обеспечивающего высокопроизводительную работу по выдергиванию затопленной древесины и исключающего потерю ее при погрузке в баржи, а также повышающего мобильность работы плавучего основания при переводе его на другие виды работ при замерзании водохранилища.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки водохранилища от древостоя, содержащее плавучее основание, на котором установлен кран-манипулятор с закрепленным на его конце приводным захватом, выполненным в виде вилки, нижняя поверхность которой выполнена со скосом, имеет волнистую конфигурацию и расположена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью плиты, имеющей П-образную форму и расположенной над вырезом и имеющей волнистую конфигурацию со скосом, а привод захвата содержит лебедку, установленную на плавучем основании, согласно полезной модели, в носовой части плавучего основания шарнирно закреплена плита с вырезом П-образной формы с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно плавучего основания на 45° вторым барабаном лебедки, а в теле плиты размещены зажимы, обеспечивающие возможность удержания дерева в вертикальном положении при освобождении приводного захвата крана-манипулятора, а также для удержания дерева при его выдергивании вторым барабаном лебедки путем подъема плиты.
Выполнение такой конструкции устройства с зажимами ствола во время перемещения приводного захвата по стволу для определения центра тяжести, а также шарнирное закрепление плиты с вырезом П-образной формы к плавучему основанию с подъемом ее на 45° вторым барабаном лебедки позволит повысить производительность и мобильность устройства и исключить потери древесины.
Сущность полезной модели поясняется рисунками: на фиг.1 изображено устройство для очистки водохранилища от древостоя, вид сбоку; на фиг.2 - тоже, вид сверху; на фиг.4 - тоже, сечение А-А; на фиг.3 - поворачивающаяся плита с вырезом П-образной формы (пунктиром обозначено положение дерева, выдернутого плитой).
Устройство состоит из плавучего основания 1, на котором размещены кран-манипулятор 2, двухбарабанная лебедка 3 и бытовые помещения 4. В передней части шарнирно закреплена плита 5 с вырезом П-образной формы 6 в теле которой размещены зажимы 7. Кран манипулятор 2 оснащен захватом в виде вилки 8, нижняя поверхность которой выполнена со скосом и волнистой, предназначенным для захвата дерева 9.
Устройство для очистки водохранилища от древостоя работает следующим образом. Плавучее основание 1, оснащенное шарнирно закрепленной в передней части плитой 5 с вырезом П-образной формы 6, подводится в зону очистки водохранилища от деревьев 9. Кран-манипулятор 2 своим захватом 2 зажимает дерево 9 и вводит его в вырез 6 плиты 5 (плавучее основание 1 может перемещаться в сторону стоящего дерева 9 как при помощи стрелы одного барабана двухбарабанной лебедки 3, установленной на плавучем основании I. В момент контакта захвата 8 с наклонными плоскостями плиты 5 начинается процесс выдергивания дерева 9, т.к. захват 8 по наклонным плоскостям плиты 5 с помощью лебедки 3, соединенной тросом с захватом, поднимается на заданную высоту. Погрузка выбранного из грунта дерева 9 в баржу осуществляется при горизонтальном положении ствола дерева 9, но т.к. стоящий древостой своими корнями в водохранилище расположен на разной глубине, то выведение из выреза 6 дерево 9 должно быть взято за центр тяжести и переведено в горизонтальное положение. Ориентировочно центр тяжести мы можем определить в вертикальном положении, для этого в действие вступают зажимы 7, расположенные в теле плиты 5. Удерживаемое зажимами 7 дерево 9 освобождается от действия захватов 8, которые стрелой крана-манипулятора 2 перемещаются выше по стволу до ориентировочного центра тяжести (если центр тяжести расположен выше поверхности воды) и зажимает его. После этого дерево 9 освобождается от действия зажимов 7 и выводится из выреза 6, переводится в горизонтальное положение стрелой в рядом стоящую баржу. Если центр тяжести дерева 9 расположен ниже уровня воды, то выдернутое дерево поднимается стрелой манипулятора на высоту, достаточную для определения последнего. После этого ствол дерева удерживается зажимами 7, а захваты 8 зажимают ствол в центре тяжести, зажимы 7 прекращают удержание ствола, и он стрелой манипулятора 2 выводится из выреза 6, переводится в горизонтальное положение и укладывается стрелой в стоящую рядом баржу.
В случае, когда при максимальном перемещении захвата 8 по наклонным плоскостям плиты 5 дерево 9 не будет отделено от грунта, в работу вступает второй барабан лебедки 3, который тросом соединен с плитой 5, имеющей возможность поворачиваться в вертикальной плоскости относительно плавучею основания 1 на 45°. Процесс выдергивания завершается, дерево 9 удерживается захватом 8, плита 5 возвращается под действием собственного веса в исходное положение. Дальнейший процесс работы устройства аналогичен случаю, когда дерево выдергивается за один прием.
Постоянный контакт выдернутого дерева 9 сначала с захватами 8, а затем с зажимами 7 позволяет исключить потери древесины, т.к. по существующей технологии выдернутое дерево 9 выводится из выреза 6 и укладывается горизонтально для захвата его в центре тяжести захватами 8. Следовательно некоторое время дерево 9 находится в свободном положении и не исключен вариант его утопления, т.к. простояв длительное время в воде древесина может иметь плотность, большую плотности воды.
Преимуществом такой конструкции является повышение производительности и мобильности устройства и исключение потерь древесины при погрузке в баржу.