РАБОЧИЙ ОРГАН ЛЕСНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ КОЛЬЦЕВАНИЯ ДЕРЕВЬЕВ

Устройство относится к лесной отрасли и может быть использовано как при проведении лесозаготовок, так и для ухода за насаждениями путем кольцевания стволов деревьев, подлежащих удалению.
Известно, что осиновые деревья после их удаления дают мощную прикорневую поросль, которая заглушает подрост ценных пород деревьев и, тем самым требует проведения дополнительных работ по уходу за лесом и формированию древостоя нужного породного состава. Данную проблему борьбы с мощным прикорневым подростом удаленных (срубленных) осиновых деревьев может решить их кольцевание, проводимое заблаговременно до рубки.
Известно устройство для кольцевания деревьев [Описание изобретения к авторскому свидетельству RU 545303, приоритет от 14.10.1975, опубликовано 05.02.1977], содержащее двигатель, соединенный штангой и валом с режущим органом, выполненным в виде ножевой цилиндрической фрезы под углом к которой расположен упор.
Недостатком известного устройства для кольцевания деревьев является его низкая производительность и неудобство в работе, обусловленные тем, что режущий орган, поворачиваемый относительно ствола дерева, взаимодействует с окружностью ствола по касательной, в результате чего для кольцевания дерева требуется поворот вручную данного устройства вокруг ствола. Кроме того, известное устройство для кольцевания деревьев предполагает ручной труд и не предусматривает его машинизацию.
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 (харвестера) снабжен блокирующим устройством.
Недостатком известного рабочего органа, навешиваемого на манипулятор валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины, является его неприспособленность к обеспечению кольцевания стоящих на корню деревьев.
Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является устройство для кольцевания деревьев, включающее в себя раму [Описание к патенту на изобретение RU 2685193, приоритет от 21.05.2018, опубликовано 16.04.2019], режущий орган и зажимные рычаги. Режущий орган выполнен в виде тарельчатых резцов с цилиндрическими вставками между ними, смонтированных на гибком канате. Один конец каната жестко закреплен на неподвижном зажимном рычаге, а второй конец связан с натяжной пружиной, зафиксированной на подвижном зажиме устройства. Канат пропущен через блоки, установленные как на подвижном, так и на неподвижном захватах во внутреннем пространстве между ними. Рычаги шарнирно соединены между собой. На одном из свободных концов подвижного зажимного рычага закреплена прижимная пружина, свободный зацеп которой связан с корпусом неподвижного зажимного рычага.
Недостатком известного устройство для кольцевания деревьев является низкая производительность труда, обусловленная использованием ручного труда, а также конструктивная неприспособленность к осуществлению кольцевания стоящих на корню деревьев больших диаметров, т.к. в этом случае устройство будет иметь большие габаритные размеры, большую массу и большие усилия сопротивления резанию, что потребует очень больших физических усилий со стороны того, кто будет им пользоваться. Кроме того, известное устройство для кольцевания деревьев предполагает ручной труд и не предусматривает его машинизацию.
Технический результат предлагаемого рабочего органа лесной машины для кольцевания деревьев заключается в увеличении производительности труда при кольцевании стоящих на корню деревьев, в том числе и крупномерных деревьев, путем перехода от ручного труда к машинизированному.
Достигается технический результат тем, что у рабочего органа лесной машины для кольцевания деревьев, включающего раму, режущий орган, зажимные рычаги, на зажимных рычагах установлены направляющие ролики, в средней части рамы между установленными на ней зажимными рычагами перпендикулярно линии соединяющей их центры поворота выполнена направляющая в которой установлен, соединенный с приводом вращения, фрикционный барабан, фрикционный барабан подпружинен пружиной растяжения таким образом, что при смешении его в сторону зажимных рычагов пружина растяжения растягивается, на направляющие ролики и фрикционный барабан установлен режущий орган, выполненный в виде гибкой замкнутой в кольцо режущей нити, при этом режущий орган охватывает фрикционный барабан на участке между направляющими роликами, установленными на наружных по отношению к осям их поворота концах зажимных рычагов.
На фиг. 1 представлен вид сверху рабочего органа лесной машины для кольцевания деревьев при разведенных зажимных рычагах. На фиг. 2 показан вид сверху рабочего органа лесной машины для кольцевания деревьев при зажатом зажимными рычагами стволе дереве. На фиг. 3 показан вид сбоку рабочего органа лесной машины для кольцевания деревьев.
Рабочий орган лесной машины для кольцевания деревьев включает раму 1, зажимные рычаги 2, режущий орган 3. Режущий орган 3 выполнен в виде гибкой замкнутой в кольцо режущей нити. На зажимных рычагах 2 установлены направляющие ролики 4. В средней части рамы 1 между установленными на ней зажимными рычагами 2 перпендикулярно линии 5, соединяющей их центры поворота, выполнена направляющая 6. В направляющей 6 установлен соединенный с приводом вращения 7 фрикционный барабан 8. Привод вращения 7 фрикционного барабана 8 может быть выполнен в виде гидромотора, работающего от силового агрегата базового транспортного средства, на манипулятор которого навешен рабочий орган лесной машины для кольцевания деревьев. Фрикционный барабан 8 подпружинен пружиной 9 растяжения таким образом, что при смешении его в сторону зажимных рычагов 2 пружина растяжения 9 растягивается. На направляющие ролики 4 и фрикционный барабан 8 установлен режущий орган 3. Для обеспечения движения режущего рабочего органа 3 несколько его витков намотано вокруг фрикционного барабана 8. Режущий орган 3, выполненный в виде гибкой замкнутой в кольцо режущей нити, охватывает фрикционный барабан 8 на участке между направляющими роликами 4, установленными на наружных по отношению к осям 10, 11 их поворота концах зажимных рычагов 2.
Работает рабочий орган лесной машины для кольцевания деревьев следующим образом. Рабочий орган лесной машины для кольцевания деревьев навешивается на манипулятор базового транспортного средства. Привод вращения 7 фрикционного барабана 8 и привод (на фиг. не показан) поворота зажимных рычагов 2 подключаются к силовому агрегату базового транспортного средства. Оператор базовой лесной машины наводит рабочий орган для кольцевания деревьев к дереву подлежащему кольцеванию, разводит зажимные рычаги 2 (фиг. 1) и производит захват ствола 12 данного дерева (фиг. 2) путем зажатия его между зажимными рычагами 2 и упором 13 рамы 1.
При зажатии ствола 12 дерева между зажимными рычагами 2 и упором 13 рамы 1 режущий орган 3 будет прижиматься к стволу 12 дерева. При этом фрикционный барабан 8 будет перемещаться в направляющей 6. Натяжение режущего органа 3 обеспечивается за счет упругости пружины растяжения 9. Оператор включает привод 8, в результате чего за счет сил трения между витками режущего органа, намотанными на фрикционный барабан 8, и фрикционным барабаном 8, режущий орган 3 движется по направляющим роликам 4 и перерезает кору и наружные слои древесины ствола 12. После завершения операции кольцевания оператор останавливает привод 8, разводит зажимные рычаги 2 и направляет рабочий орган лесной машины для кольцевания деревьев к следующему стволу подлежащего кольцеванию дерева.
Благодаря тому, что на зажимных рычагах 2 установлены направляющие ролики 4 обеспечивается направленное движение режущего органа 3.
Благодаря тому, что в средней части рамы 1 между установленными на ней зажимными рычагами 2 перпендикулярно линии 5, соединяющей их центры поворота 10, 11, выполнена направляющая 6 в которой установлен подпружиненный пружиной 9 растяжения таким образом, что при смешении его в сторону зажимных рычагов 2 пружина 9 растяжения растягивается, обеспечивается натяжение режущего органа 3 натянутого между направляющими роликами 4 и фрикционным барабаном 8 при изменении угла положения зажимных рычагов 2 относительно рамы 1 и зажима ствола дерева между ними.
Наличие приводного фрикционного барабана 8, направляющих роликов 4, режущего органа 3, выполненного в виде гибкой замкнутой в кольцо режущей нити, позволяет машинизировать процесс кольцевания стоящих на корню деревьев и повысить производительность труда на данной операции.
Благодаря тому, что режущий орган 3 охватывает фрикционный барабан 8 на участке между направляющими роликами, установленными на наружных концах по отношению к осям поворота 10, 11 зажимных рычагах 2, обеспечивается обхват ствола стоящего на корню дерева более чем на 2/3 его диаметра, что достаточно для эффективного выполнения операции кольцевания дерева.