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 затопленные древостой имеют разный породный состав, а соответственно и различную форму корневой системы (лиственница имеет мощный центральный стержень корневой системы, уходящий в глубину дна, а у сосны корневая система располагается практически под поверхностью земли) и для того чтобы осуществить выдергивание стоящего в воде дерева длина выреза может быть недостаточной и не обеспечивать эффективную работу устройства. Другим важным недостатком является то, что выведенное из выреза дерево и уложенное на воду в горизонтальном положении для перехвата его за центр тяжести (ЦТ) может утонуть из-за того, что простоявшая в воде много лет древесина имеет, как правило, 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 ЦТ дерева, а для этого нужны дополнительные зажимы.
Наиболее существенным недостатком такой конструкции 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 на водохранилище и переводе его, например, ниже плотины, где вода не замерзает круглый год, и судно подобного типа может использоваться для транспортировки плотов и т.п.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является разработка конструкции устройства, обеспечивающего качественную и высокопроизводительную работу по очистки водохранилища от древостоя и исключающего потерю ее при погрузке в баржи, а также повышающего мобильность работы плавучего основания при переводе его на другие работы 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 съемная насадка, состоящая из двух частей, одна из которых имеет возможность поворота относительно оси плавучего основания на 180° и имеет вырез, над которым расположена плита П-образной формы, в теле которой размещены зажимы, обеспечивающие возможность удержания дерева в вертикальном положении при освобождении приводного захвата крана-манипулятора и переводе выбранного из грунта дерева из вертикального в горизонтальное положение, а вся съемная насадка имеет возможность поворота в вертикальной плоскости, относительно продольной оси плавучего основания на 45° вторым барабаном лебедки при выдергивании дерева.
Сущность полезной модели поясняется рисунками: на фиг.1 изображено устройство для очистки водохранилища от древостоя, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - съемная поворачивающаяся насадка, состоящая из двух частей (пунктиром обозначено дерево, выдернутое насадкой); на фиг.4 - съемная насадка с повернутым в горизонтальное положение выдернутым деревом (вид спереди).
Устройство состоит из плавучего основания 1, на котором размещены кран-манипулятор 2, двухбарабанная лебедка 3 и бытовые помещения 4. В передней части шарнирно закреплена съемная насадка 5, состоящая из двух частей 6 и 7, причем насадка 7 имеет вырез П-образной формы 8, над которым расположена плита со скосом, имеющим волнистую конфигурацию 9, а в теле плиты 9 размещены зажимы 10. Кран-манипулятор 2 оснащен захватом в виде вилки 11, нижняя поверхность которой выполнена со скосом и волнистой, предназначенным для захвата дерева 12.
Устройство для очистки водохранилища от древостоя работает следующим образом. Плавучее основание 1, оснащенное в носовой части шарнирно закрепленной съемной насадкой 5, а именно второй ее частью 7, имеющей вырез П-образной формы 8, подводится в зону очистки от деревьев 12. Кран-манипулятор 2 своим захватом 11 зажимает дерево и вводит его в вырез 8. В момент контакта захвата 11 с наклонными плоскостями плиты 9 начинается процесс выдергивания дерева 12, т.к. захват 11 по наклонным плоскостям плиты 9 с помощью лебедки 3, соединенной тросом с захватом, поднимается на заданную высоту и выдергивает дерево 12 из грунта. Погрузка выбранного из грунта дерева 12 в баржу осуществляется при горизонтальном положении ствола, но т.к. стоящий древостой своими корнями в водохранилище расположен на разной глубине, то ЦТ мы можем определить только в случае, когда весь ствол будет на воде. Для облегчения всего процесса в теле плиты 9 размещены зажимы 10. После захвата выдернутого ствола 12 зажимами 10, захват 11 освобождает ствол, а часть 7 съемной насадки 5 поворачивается относительно оси плавучего основания 1 на 90°, переводя ствол 12 в горизонтальное положение, при котором и определяется ЦТ ствола 12. В дальнейшем происходит захват ствола 12 захватом 11, прекращается действие зажимов 10, ствол выводится из выреза 8 и грузится на баржу.
В случае недостаточности высоты подъема зажатого захватом 11 дерева 12 при подъеме лебедкой 3 по плите 9 (из-за специфики корневой системы древостоя) и не отделении дерева 12 от грунта последнее зажимается зажимами 10 и вторым барабаном лебедки 3, шарнирно закрепленная насадка 5 поворачивается на угол до 45° в вертикальной плоскости относительно продольной оси плавучего основания. Выбранное из грунта дерево 12 под действием собственного веса вместе с насадкой 5 возвращается в исходное положение. Поворотная часть 7 насадки 5 переводит дерево в горизонтальное положение, путем поворота на 90°. Определяется центр тяжести, происходит захват ствола 12 захватом 11, освобождение от зажимов 10, вывод ствола из выреза 8 и погрузка в баржу.
Преимуществом такой конструкции является повышение качества работы и производительности устройства, всесезонность использования плавучего основания.