УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛЕСОСЕКИ ОТ ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ

Полезная модель относится к лесозаготовительной промышленности и может быть использована в устройствах для очистки лесосек от порубочных остатков.
Различают следующие способы очистки лесосек:
- сбор порубочных остатков в кучи или валы с оставлением их на перегнивание;
- измельчение порубочных остатков на отрезки длиной 0,5-1,0 м и разбрасывание по территории лесосеки с обязательным приземлением;
- сбор порубочных остатков в кучи или валы с последующим их сжиганием;
- укладка порубочных остатков на трелевочные волока с последующим примятием трактором;
- сбор и вывоз порубочных остатков с последующим использованием для строительства лесовозных дорог, получения технологической или топливной щепы, а также изготовления товаров народного потребления.
Известна система машин, включающая грабельный подборщик, собирающий порубочные остатки в валы, манипуляторный подборщик, собирающий порубочные остатки из валов в кузов и доставляющий их на верхний склад и самоходная рубительная машина, измельчающая порубочные остатки на верхнем складе в топливную щепу. (Санкт-Петербургское научно-техническое общество «Целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности», Технология и машины лесосечных работ, 2009 г., с.с. 112; 123).
Преимуществом известного технического решения является сбор и вывоз порубочных остатков с последующим использованием для строительства лесовозных дорог, получения технологической или топливной щепы, а также изготовления товаров народного потребления.
Недостатком известного технического решения является низкая экономичность и сложность из-за необходимости в использовании трех машин, что приводит к большим трудозатратам, а также к высокой энергоемкости.
Известно также устройство для очистки лесосеки, включающее гусеничный трактор с катком, имеющим жесткие ребра. (Санкт-Петербургское научно-техническое общество «Целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности», Технология и машины лесосечных работ, 2009 г., с. 115).
Каток известного устройства измельчает порубочные остатки и вдавливает их в почву, расщепляет древесные куски толщиной до 18 см. Следует отметить, что для выполнения функций раздавливания и вдавливания каток имеет очень большой вес (15 т).
Известное устройство имеет следующие недостатки:
- узкие технологические возможности из-за отсутствия подборки порубочных остатков для дальнейшего их использования;
- большая масса катка делает конструкцию слишком металлоемкой и требует использования в устройстве тяжелого гусеничного трактора и большого расхода энергии;
- из-за большой массы устройство может использоваться только на сухих почвах;
- экономическая целесообразность использования устройства на вырубках площадью не менее 8 га.
Известна также лесозаготовительная универсальная машина, включающая самоходное шасси форвардера с кабиной оператора, смонтированные сзади кабины гидроманипулятор, щит, коники, рубильный модуль, установленный на съемной раме, аутригеры, а также выбрасыватель щепы. (RU 2330403 C2, опуб. 10.08.2008).
Известная машина одна выполняет работу по сбору порубочных остатков, их измельчению и сбору щепы в контейнер или щеповоз, либо в бурт для хранения в ожидании погрузки.
Известное техническое решение имеет следующие существенные недостатки:
- используется очень дорогое и сложное оборудование;
- высокая энергоемкость устройства;
- очень низкая производительность, поскольку процесс очистки лесосеки выполняется не непрерывно, а поэтапно и требует перенастройки устройства для этой цели, а именно, для выполнения измельчения порубочных остатков оператор монтирует и фиксирует на самоходном шасси рубильный модуль, предварительно сняв щит и коники, присоединяет карданный вал к редуктору форвардера. Загрузку порубочных остатков в рубильный модуль осуществляют гидроманипулятором, при этом универсальную машину подгоняют к куче уже предварительно собранных порубочных остатков. Для сборки порубочных остатков в кучи (выполнение следующего этапа) машину освобождают от рубильного модуля и снова закрепляют на ней щит, коники и освобождают карданный вал.
Наиболее близким техническим решением и по конструкции и по назначению является устройство для очистки лесосеки (RU 127578 U1, опуб. 10.05.2013 - прототип). Известное устройство включает гусеничный трактор с катком-подборщиком и кузов. Известное устройство объединяет в себе два подборщика, а именно грабельный и манипуляторный, является очень экономичным из-за его легкости, простоты и малой энергоемкости.
Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков включает гусеничный трактор с катком - подборщиком порубочных остатков, поверхность которого оснащена острыми шипами, и кузов, задняя стенка которого выполнена наклонной и имеет пазы для прохождения через них шипов катка.
Недостатками известного технического решения являются узкие функциональные возможности устройства, поскольку осуществляется сбор и вывоз порубочных остатков с последующим использованием для строительства лесовозных дорог, получения технологической или топливной щепы, а также изготовления товаров народного потребления. Из-за очень малого коэффициента полнодревесности собираемого в кузове воза порубочных остатков, трактору приходится часто ездить на верхний склад для разгрузки кузова, что существенно снижает производительность и удорожает работы из-за большого расхода топлива.
Техническая задача полезной модели - расширение функциональной возможности устройства за счет обеспечения одним устройством непрерывного технологического процесса подборки порубочных остатков, их полной переработки путем измельчения и полного использования в условиях лесосеки полученной щепы путем разбрасывания по территории лесосеки, что позволяет исключить пожарную и фитопатологическую опасность, удобрить почву лесосеки, сокращая срок выращивания следующего поколения леса, а также - путем сбора щепы в съемный боковой прицеп и вывозки щепы на верхний склад без остановки работы основного устройства.
Кроме того, устройство должно быть простым, высокопроизводительным, экономичным в его использовании за счет низкой стоимости и малой энергоемкости, невысоких трудозатрат при использовании одного рабочего для обслуживания устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки лесосеки от порубочных остатков, включающем гусеничный трактор с катком - подборщиком порубочных остатков, поверхность которого оснащена острыми шипами, и кузов, задняя стенка которого выполнена наклонной и имеет пазы для прохождения через них шипов катка, - в нижней части кузова смонтированы узел измельчения порубочных остатков, выполненный в виде барабанной рубительной машины с нижним патрубком отвода щепы, наклонный и имеющий боковые скошенные стенки направляющий лоток для порубочных остатков, соединенный с загрузочным патроном рубительной машины, и соединенный с нижним патрубком отвода щепы - щепоотвод для нижнего выброса щепы сбоку по ходу трактора, при этом устройство снабжено съемным боковым прицепом с возможностью сбора выброшенной из щепоотвода щепы для дальнейшей ее вывозки с территории лесосеки без остановки работы основного устройства, причем для выбрасывания щепы в съемный боковой прицеп использован щепоотвод с возможностью верхнего выброса.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- в нижней части кузова смонтирован узел измельчения порубочных остатков, выполненный в виде барабанной рубительной машины с нижним патрубком отвода щепы;
- в нижней части кузова смонтирован наклонный и имеющий скошенные боковые стенки направляющий лоток для порубочных остатков, соединенный с загрузочным патроном рубительной машины;
- в нижней части кузова смонтирован соединенный с нижним патрубком отвода щепы - щепоотвод для нижнего выброса щепы сбоку по ходу трактора;
- устройство снабжено съемным боковым прицепом с возможностью сбора выброшенной из щепоотвода щепы для дальнейшей ее вывозки с территории лесосеки без остановки работы основного устройства, причем для выбрасывания щепы в съемный боковой прицеп использован щепоотвод с возможностью верхнего выброса.
Это позволит расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения одним устройством непрерывного технологического процесса подборки порубочных остатков, их полной переработки путем измельчения и полного использования в условиях лесосеки полученной щепы путем разбрасывания ее по территории лесосеки, что позволяет исключить пожарную и фитопатологическую опасность, удобрить почву лесосеки, сокращая срок выращивания следующего поколения леса, а также - путем сбора щепы в съемный боковой прицеп и вывозки щепы на верхний склад без остановки работы основного устройства.
Кроме того, устройство имеет простую, надежную конструкцию, высокопроизводительно, экономично в его использовании за счет низкой стоимости и малой энергоемкости, невысоких трудозатрат при использовании одного рабочего для обслуживания устройства.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с заявленной совокупностью признаков.
Устройство применимо и будет использовано в отрасли в 2014 г.
На фиг. 1 изображена схема устройства для очистки лесосеки (трактор без съемного бокового прицепа);
На фиг. 2 - то же, вид по стрелке А;
На фиг. 3 - кузов, вид сверху;
На фиг. 4 - изображен каток-подборщик;
На фиг. 5 - изображена схема устройства для очистки лесосеки (трактор со съемным боковым прицепом для щепы).
На фиг.6 - то же, вид по стрелке Б
На фиг.7 изображена схема рубительной машины барабанного типа с нижним выбросом щепы.
Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков включает гусеничный трактор 1 с катком-подборщиком 2, при этом рабочая поверхность 3 катка 2 оснащена острыми шипами 4 (высотой примерно 10 см), а трактор 1 снабжен кузовом 5 с наклонной задней стенкой 6, на верхней кромке 7 которой выполнены фигурные прорези 8 для прохождения через них шипов 4 катка 2. Каток 2 крепится к трактору 1 кронштейнами 9.
В нижней части кузова 5 смонтированы узел измельчения порубочных остатков, выполненный в виде барабанной рубительной машины 10 с нижним патрубком 11 отвода щепы 12, наклонный и имеющий боковые скошенные стенки 13 направляющий лоток 14 для порубочных остатков, соединенный с загрузочным патроном 15 рубительной машины 10, и соединенный с нижним патрубком 11 для отвода щепы 12 - щепоотвод 16 для нижнего выброса щепы 12 сбоку по ходу трактора 1.
Устройство снабжено съемным боковым прицепом 17 с возможностью сбора выброшенной из щепоотвода щепы 12 для дальнейшей ее вывозки с территории лесосеки без остановки работы основного устройства, причем для выбрасывания щепы 12 в съемный боковой прицеп 17 использован щепоотвод 18 с возможностью верхнего выброса.
Шкив 19 рубительной машины 10 приводится во вращение через редуктор 20 и передаточный вал 21 от вала отбора мощности трактора. Губительная машина 10 содержит барабан 22, ножи 23, загрузочный патрон 15, контрнож 24, подножевые впадины 25 и нижний патрубок 11 отвода щепы 12.
Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков работает следующим образом.
При движении гусеничного трактора 1 осуществляется вращение катка 2, при этом порубочные остатки из-за легкой массы катка 2 не вдавливаются в почву, а несколько раздавливаются и поэтому достаточно легко накалываются на шипы 4 и при прохождении шипов 4 катка 2 через прорези 8 будут сниматься с шипов 4 и скатываться за счет гравитационных сил по наклонному направляющему лотку 14 и при этом ориентируясь благодаря его скошенным боковым стенкам 13 попадать через загрузочный патрон 15 в барабан 22 рубительной машины 10, где попадая в подножевые впадины 24 перерубаются с помощью ножей 22 и 23.
Получаемая щепа 12 выбрасывается через нижний патрубок 11 отвода щепы и далее через щепоотвод 16 нижнего выброса щепы сбоку по ходу трактора 1, при этом за счет движения трактора 1 щепа 12 равномерно разбрасывается по лесосеке сбоку по ходу трактора 1.
Щепа 12 может при необходимости поступать через щепоотвод 18 с возможностью верхнего выброса в съемный боковой прицеп 17 после наполнения которого будет вывозиться с лесосеки на верхний склад без остановки основного устройства очистки лесосеки от порубочных остатков.
Таким образом, полезная модель позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения одним устройством непрерывного технологического процесса подборки порубочных остатков, их полной переработки путем измельчения и полного использования в условиях лесосеки полученной щепы путем разбрасывания ее по территории лесосеки, что позволяет исключить пожарную и фитопатологическую опасность, удобрить почву лесосеки, сокращая срок выращивания следующего поколения леса, а также путем сбора щепы в съемный боковой прицеп и вывозки щепы на верхний склад без остановки работы основного устройства.
Кроме того, устройство имеет простую, надежную конструкцию, высокопроизводительно, экономично в его использовании за счет низкой стоимости и малой энергоемкости, невысоких трудозатрат при использовании одного рабочего для обслуживания устройства.