УСТРОЙСТВО В ЛЕСОТЕХНИЧЕСКОЙ МАШИНЕ И ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ МАШИНА, ОБОРУДОВАННАЯ СООТВЕТСТВУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
DEVICE IN FORESTRY MACHINE AND FORESTRY MACHINE, EQUIPPED WITH THE APPROPRIATE DEVICE

Представленное изобретение относится к устройству в лесотехнической машине, причем в данном устройстве имеется
- шасси,
- набор катков на единственном валу, шарнирно прикрепленных к шасси, и
- по меньшей мере один вспомогательный каток, установленный за пределами набора катков, для того, чтобы увеличить грузоподъемность задней части шасси.
Изобретение также относится к лесотехнической машине, оборудованной соответствующим устройством.
Более эффективная эксплуатация биоматериала, такого как сырой лесоматериал и энергия, сделала необходимой более полное подбирание биоматериала с земли. При подбирании и передаче биоматериала используются лесотехнические машины, с помощью которых деревья валят, зачищают, измеряют, разрезают и отправляют. В общем, данные первые четыре стадии выполняют с использованием лесотехнической машины, которая известна, как лесозаготовительная машина. Перемещение, со своей стороны, может быть выполнено с использованием так называемого форвардера. Однако данные лесотехнические машины обычно имеют конструкцию шасси, которая обычно состоит из переднего и заднего шасси, прикрепленных друг к другу шарнирным образом. Какое из шасси называется передним шасси может изменяться в соответствии с применением, но в представленном случае решено, что кабина лесотехнической машины и основной источник мощности расположены впереди шасси. Управление подобной машиной обычно осуществляют, в виде так называемого управления шасси, в котором управляющие рабочие устройства, такие как гидравлические цилиндры, устанавливают между указанными шарнирно соединенными шасси для создания усилия, необходимого в любое время для регулирования угла между шасси.
Также общим для лесотехнических машин является то, что они движутся и работают на земле различных типов. Так как заготовка леса должна проводиться на лесной почве, которая становится все более слабой, чем прежде, такой как болота и другая торфянистая земля, была видна необходимость минимизировать давление на поверхность, оказываемое машиной на землю. Из предшествующего уровня техники известны различные типы рабочих машин и устройств, которые способны передвигаться по земле с низкой несущей способностью, например с помощью широких и длинных гусеничных лент. В случае более тяжелых машин, особенно форвардеров, цель низкого давления на поверхность приводила главным образом к замене одной или более осей с двумя катками машины на так называемый набор осей поворотной тележки, так что, например, машина с четырьмя катками заменяется на машину с восемью катками. В форвардерах, по меньшей мере оси под грузовым пространством обычно представляют собой набор осей тележки. Также известно использование так называемых гусениц, т.е. гусеничных лент в соединении с упоминаемыми осями поворотной тележки, которые выполнены с возможностью движения вокруг катков осей тележки и таким образом предоставления более большой несущей нагрузку площади поверхности для контакта с землей. Одно гусеничное решение данного типа раскрыто в патентной публикации FI 822636 A.
Еще одно решение, представляющее предшествующий уровень техники, раскрыто в публикации FI 121111 B. В данном решении лесотехническая машина содержит набор осей поворотной тележки и вспомогательный каток, прикрепленный к шасси с помощью неподвижной оси. Гусеничная лента движется вокруг как оси поворотной тележки, так и вспомогательного катка, и образует опорную поверхность с хорошей несущей нагрузкой для лесотехнической машины. Пневматический вспомогательный каток имеет диаметр меньше, чем диаметр опорных катков осей поворотной тележки, при этом натяжение гусеничной ленты регулируют с помощью пневматического давления во вспомогательном катке. Проблема подобных решений состоит в том, что большая часть грузоподъемности получена с помощью опорных катков осей поворотной тележки, а вспомогательный каток в показателях грузоподъемности имеет маленькую важность, так как по большей части времени он находится в воздухе. В дополнение, использование пневматического вспомогательного катка для регулирования натяжения гусеничной ленты требует использования низкого пневматического давления, которое снижает долговечность вспомогательного катка.
Также из предшествующего уровня техники известна публикация US 6050578, в которой прицеп лесовозного автомобиля содержит вспомогательные катки на опорном рычаге, которые могут подниматься, когда прицеп перемещают порожним. Однако в данном решении вспомогательный каток прикреплен двумя опорными рычагами, которые находятся на расстоянии друг от друга. Расстояние между опорными рычагами делает широкой общую опорно-рычажную конструкцию. Однако подвеска вспомогательных катков настолько слабая, что она не может использоваться в лесотехнических устройствах.
Изобретение предназначено для создания устройства в лесотехнической машине, с помощью которого может достигаться более низкое поверхностное давление на землю и более хорошее манипулирование, чем в решениях предшествующего уровня техники. Отличительные признаки устройства согласно представленному изобретению излагаются в пункте 1 сопровождающей формулы изобретения. Изобретение также предназначено для создания улучшенной лесотехнической машины, чем раньше. Отличительные признаки лесотехнической машины согласно представленному изобретению излагаются в пункте 16 сопровождающей формулы изобретения.
Данное намерение может достигаться посредством устройства в лесотехнической машине, причем в данном устройстве имеется шасси, набор катков на единственной оси, шарнирно закрепленных на шасси, и по меньшей мере один вспомогательный каток, установленный на задней части шасси за пределами набора катков для того, чтобы увеличить грузоподъемность. Устройство дополнительно содержит по меньшей мере один опорный рычаг, выполненный с возможностью поддержки вспомогательного катка на своем первом конце и шарнирно прикрепленный на втором конце к шасси с помощью поперечного вала, а также опорную поверхность, прикрепленную к шасси, и противоположную поверхность, прикрепленную к опорному рычагу, для ограничения поперечного передвижения опорного рычага. С помощью опорных поверхностей опорный рычаг может поддерживаться на шасси без массивных подшипниковых опор, которых требовала бы неподдерживаемая конструкция.
Одноосным набором катков предпочтительно является набор опорных катков, шарнирно прикрепленных к шасси с помощью поворотной тележки. Набор опорных катков является экономичным для использования и реализации по сравнению с отдельными опорами для катков.
Набор опорных катков может включать по меньшей мере две пары опорных катков. Таким образом, с использованием набора опорных катков будет достигаться хорошая грузоподъемность даже на мягкой земле.
Набор опорных катков предпочтительно является ведущим. Это будет повышать возможность лесотехнической машины передвигаться в лесу.
Вспомогательный каток предпочтительно устанавливают на подшипниках с возможностью свободного вращения. Свободно вращающийся вспомогательный каток может быть реализован просто и относительно легко.
Устройство предпочтительно содержит пару вспомогательных катков. С помощью пары вспомогательных катков грузоподъемность может быть увеличена, а вспомогательные катки могут быть соединены с набором опорных катков с помощью гусеничной ленты.
Опорная поверхность предпочтительно расположена под прямыми углами относительно поперечного вала. Таким образом, опорная поверхность будет предотвращать только поперечное передвижение опорного рычага, не вызывая трения при вертикальном передвижении.
Согласно одному варианту осуществления устройство содержит один опорный рычаг, выполненный с возможностью поддержки двух вспомогательных катков. При выполнении с помощью отдельного опорного рычага подвеска пары вспомогательных катков может быть осуществлена надежно и прочно.
Согласно второму варианту осуществления устройство содержит два отдельных опорных рычага, каждый из которых выполнен с возможностью поддержки одного вспомогательного катка. Таким образом, вспомогательные катки могут поддерживаться отдельно, так что они также могут двигаться не синхронно друг с другом в соответствии с неровностями в земле. Это будет уменьшать усилия, воздействующие на опорные рычаги, так как подвеска вспомогательного катка будет вызывать меньшее скручивание опорного рычага, поскольку ось вспомогательного катка будет короче, чем при использовании единственного опорного рычага.
Между отдельными опорными рычагами может иметься по меньшей мере одна опорная поверхность для поддержки опорных рычагов друг на друге в продольном направлении вала опорного рычага. Таким образом, опорные рычаги будут все-таки надежно опираться друг на друга, а с другой стороны опорного рычага на балки шасси.
В устройстве шасси может содержать две параллельные балки на расстоянии друг от друга, а опорный рычаг может быть установлен между балками шасси. Между балками шасси опорный рычаг будет защищен от толчков и ударов в то время, как конструкция опорного рычага может быть выполнена без расширения общей конструкции шасси. В дополнение, опорный рычаг предпочтительно располагают таким образом, что пространство над балками шасси будет оставаться свободным для грузового пространства, т.е. опорный рычаг всегда будет более низким, чем уровень верхней поверхности балок по длине шасси лесотехнического транспортного средства.
Опорная поверхность предпочтительно содержит по меньшей мере одну пластину, прикрепленную к шасси по существу поперек опорного рычага, причем в данной пластине имеется направляющая, допускающая вертикальное передвижение опорного рычага. С помощью пластины опорный рычаг может поддерживаться, предпочтительно одновременно придавая жесткость шасси.
Устройство может дополнительно содержать рабочее устройство между опорным рычагом и шасси для передвижения пары вспомогательных катков по существу в вертикальном направлении согласно предназначенному использованию. В связи с этим термин «по существу вертикальное направление» относится к сектору кривой круга, образованного при передвижении опорного рычага, которое при нормальном передвижении опорного рычага является приблизительно вертикальным. С помощью рабочего устройства поднимание вспомогательного катка в воздух происходит просто, а также может осуществляться посредством дистанционного управления из кабины лесотехнической машины.
Согласно одному варианту осуществления устройство содержит гусеничную ленту, движущуюся вокруг как набора опорных катков, так и вокруг вспомогательного катка. С помощью гусеничной ленты может достигаться значительное увеличение грузоподъемности, которое необходимо при передвижении по мягкой и болотистой поверхностям.
Устройство может содержать упругие элементы, связанные с гусеничной лентой, выполненные с возможностью сохранения натяжения гусеничной ленты, когда поворотная тележка поворачивает. Упругие элементы предпочтительно образованы главным образом за счет упругости вспомогательного катка. Благодаря упругим элементам натяжение гусеничной ленты будет оставаться более или менее постоянным, что будет увеличивать срок службы гусеничных лент.
Согласно одному варианту осуществления опорными катками являются пневматические резиновые шины, а уменьшенное давление во вспомогательном катке составляет 60-95%, предпочтительно 80-90% давления в пневматических резиновых шинах опорных катков. Таким образом, создается достаточная упругость для сохранения натяжения гусеничной ленты независимо от передвижений поворотной тележки.
Пара вспомогательных катков может иметь меньший диаметр, чем пара опорных катков, сторона вспомогательного катка может составлять 75-95%, предпочтительно 80-90% размера опорного катка. Тогда размер вспомогательного катка будет достаточным для увеличения грузоподъемности, но тем не менее достаточно небольшим, чтобы масса лесотехнической машины не была излишне увеличенной.
Опорная поверхность и противоположная поверхность предпочтительно расположены ближе к центральной точке вспомогательного катка, чем к валу между опорным рычагом и шасси, и в этом случае большой боковой момент будет возникать не в опорном рычаге, но только в направляющей, действующей в качестве опорной поверхности.
Вспомогательный каток может быть выполнен с возможностью поднимания с земли на 10-25%, предпочтительно на 13-17% своего диаметра в то время, как лесотехническая машина поворачивает. Таким образом, круг поворота лесотехнической машины будет значительно улучшен. В дополнение, вспомогательный каток может подниматься в воздух при передвижении по твердой поверхности, например, во время транспортировки по дорогам.
Опорный рычаг предпочтительно шарнирно прикреплен непосредственно к шасси. Тогда устройство может быть выполнено с использованием наименьшего возможного количества составных элементов.
Противоположная поверхность опорного рычага прикреплена к опорному рычагу на расстоянии от первого конца опорного рычага, причем данное расстояние составляет 10-50%, предпочтительно 20-30% длины опорного рычага. Таким образом, поперечные усилия опорного рычага направлены на опорную поверхность, и нагрузка между опорным рычагом и шасси остается небольшой.
Согласно второму варианту осуществления опорные рычаги могут поддерживаться со стороны их наружных сторон на направляющих, прикрепленных к балкам шасси. Таким образом, каждый опорный рычаг поддерживается с обеих сторон.
Далее изобретение описано подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи, показывающие некоторые варианты осуществления изобретения, на которых
Фиг. 1 показывает вид сбоку устройства согласно изобретению в виде схематичного изображения,
Фиг. 2a показывает аксонометрический вид сверху одного варианта выполнения устройства согласно изобретению,
Фиг. 2b показывает аксонометрический вид снизу одного варианта выполнения устройства согласно изобретению,
Фиг. 2c показывает аксонометрический вид снизу второго варианта выполнения устройства согласно изобретению,
Фиг. 3 показывает вид сверху одного варианта выполнения устройства согласно изобретению,
Фиг. 4a показывает вид сбоку одного варианта выполнения устройства согласно изобретению, с опущенным вспомогательным катком,
Фиг. 4b показывает вид сбоку одного варианта выполнения устройства согласно изобретению, с поднятым вспомогательным катком,
Фиг. 5a показывает вид спереди одного варианта выполнения устройства согласно изобретению, с поднятым вспомогательным катком,
Фиг. 5b показывает вид сзади одного варианта выполнения устройства согласно изобретению, с опущенным вспомогательным катком,
Фиг. 5c показывает поперечное сечение B-B на фиг. 4b, а
Фиг. 5d показывает поперечное сечение A-A на фиг. 4b.
Фиг. 1 показывает один вариант выполнения устройства согласно изобретению в лесотехнической машине 100. В данном варианте выполнения лесотехническая машина 100 представляет собой форвардер, в котором имеется шасси 12, шарнирно соединенное с помощью вертикального шкворня 42, при этом впереди данного вертикального шкворня 42 находится двигатель 46 и кабина 44. Позади вертикального шкворня, в свою очередь, находится грузовое пространство 48 форвардера и набор стрел 49 с грейфером 50, прикрепленным впереди грузового пространства. Грузовое пространство 48 может просто представлять собой совокупность приспособлений, состоящих из ряда приспособлений 34 для лесоматериала, или, например, контейнер, снабженный боковыми сторонами. На практике, катки 15, 16, и 17 форвардера всегда имеют привод, так что форвардер всегда обладает хорошей возможностью продвижения в различных почвенных условиях. В варианте выполнения, показанном на фиг. 1, гусеничные ленты 35, с помощью которых грузоподъемность форвардера на болотистой почве может быть увеличена, установлены вокруг обоих катков 15, пары опорных катков 16' и 17' и пары вспомогательных катков 18'. Что касается реализации изобретения, гусеничная лента не является определяющим фактором, но используется в предпочтительном варианте выполнения.
Устройство согласно изобретению относится к одноосному набору катков 13 лесотехнической машины, предпочтительно к опорным каткам 16 и 17 пар опорных катков 16' и 17', а также к вспомогательному катку 18. В вариантах осуществления, показанных на фигурах, одноосный набор катков 13 представляет собой набор опорных катков 11, и имеется два вспомогательных катка 18, образующих пару вспомогательных катков 18'. Катки 16 и 17 представляют собой опорные катки, которые поворачиваются с помощью своих осей 53 (на фиг. 5c) на поворотной тележке 14 набора опорных катков 11. Поворотная тележка 14, со своей стороны, шарнирно закреплена с помощью оси 52 тележки на шасси 12 лесотехнической машины 100 согласно фиг. 1 и 2. Конструкция поворотных тележек может быть аналогична решениям, известным из предшествующего уровня техники. Кроме того, вспомогательный каток 18 шарнирно прикреплен к задней части опорных катков 16 и 17 поворотной тележки 14. Диаметр вспомогательного катка 18 предпочтительно меньше, чем диаметр опорных катков 16 и 17 поворотной тележки 14 и предназначен для увеличения грузоподъемности лесотехнической машины в трудных почвенных условиях. Согласно изобретению вспомогательный каток 18 шарнирно прикреплен к опорному рычагу, который, в свою очередь, шарнирно прикреплен к шасси 12. Вспомогательный каток шарнирно прикреплен к задней части 19 шасси (показанного на фиг. 3). В связи с этим термин «задняя часть» относится к концу шасси лесотехнической машины, противоположному концу с кабиной, при условии, что кабина находится на одном конце шасси согласно Фиг. 1. С помощью опорного рычага вспомогательный каток может подниматься и опускаться на различную высоту, по необходимости. Может иметься единственный опорный рычаг, который выполнен с возможностью поддерживать оба вспомогательных катка, или устройство может содержать два отдельных опорных рычага, каждый из которых поддерживает по одному вспомогательному катку.
Фиг. 2-5d показывают катки только с одной стороны, но разумеется катки расположены с обеих сторон шасси лесотехнической машины. В связи с этим ссылка на каток в единственном числе в общем также относится к паре катков с обеих сторон шасси. Шасси 12 лесотехнической машины может состоять согласно фиг. 2a из двух частей, фактического шасси 12' и продолжения 12'' шасси, к которому прикреплена пара вспомогательных катков 18'. Таким образом, вспомогательный каток и продолжение шасси также могут быть соединены с шасси существующей лесотехнической машины без вспомогательных катков. Шасси лесотехнической машины также может быть унифицированным.
Согласно фиг. 2a-3 опорный рычаг имеет первый конец 22 и второй конец 24, при этом опорный рычаг 20 шарнирно прикреплен на втором конце 24 к шасси 12 с помощью вала 23, предпочтительно между балками 40. Другими словами, опорный рычаг 20 предпочтительно шарнирно прикреплен внутри шасси 12, где он защищен от внешних воздействий. В дополнение, таким образом опорный рычаг может быть выполнен без расширения общей конструкции шасси. Пара вспомогательных катков 18' со своей стороны шарнирно прикреплена к первому концу 22 опорного рычага 20. Опорный рычаг 20 может приводиться в движение, т.е. подниматься и опускаться, с помощью рабочего устройства 28. Рабочим устройством 28 предпочтительно является гидравлический цилиндр, который имеет первый конец 56 и второй конец 58, причем данный гидравлический цилиндр шарнирно прикреплен на своем первом конце 56 к шасси 12 лесотехнической машины над осью 23, а на втором конце 58 к приливу 54 в опорном рычаге, согласно фиг. 4b.
Согласно одному варианту выполнения опорный рычаг также может быть выполнен с использованием двух отдельных опорных рычагов, которые находятся снаружи балок шасси. В этом случае опорные рычаги могут поддерживаться со стороны их внутренних поверхностей на балках шасси и со стороны их наружных поверхностей на отдельных направляющих. Кроме того, в качестве альтернативы изобретение может быть осуществлено с использованием двух отдельных опорных рычагов, которые находятся внутри шасси. В этом случае каждый вспомогательный каток может двигаться независимо, так что, например, катки могут двигаться на различных уровнях на неровной земле. Между опорными рычагами могут иметься поверхности скольжения. Усилия, которые возникают в опорном рычаге, и движение вокруг его продольного направления будут оставаться небольшими.
Вследствие того, что опорный рычаг 20 прикреплен к шасси 12 только с помощью вала 23, опорный рычаг 20 также должен поддерживаться в боковом направлении для полного или частичного ограничения продольных передвижений и/или скручивания вала 23. С этой целью устройство 10 между балками 40 шасси 12 содержит опорную поверхность 36 (на фиг. 4b), прикрепленную к шасси 12, и противоположную поверхность 38 (на фиг. 2b), прикрепленную к опорному рычагу 20, для предотвращения поперечного передвижения опорного рычага 20. Согласно фиг. 5d опорной поверхностью 36 предпочтительно является по меньшей мере одна по существу поперечная пластина 42 в продольном направлении балок 40, которая содержит направляющую 43. Шириной направляющей 43 по существу является ширина опорного рычага, а края направляющей 43 выступают в качестве опорной поверхности 36 для противоположной поверхности 38.
Согласно Фиг. 2b опорный рычаг может быть изготовлен в виде узкого составного элемента, который вставляют внутрь балок шасси, так что расстояние между точками опоры, поддерживающими вал на шасси, будет небольшим. По этой причине особенно важно поддерживать опорный рычаг ближе к оси вспомогательных катков, прикрепленных к опорному рычагу, чем к валу между опорным рычагом и шасси, так что усилия в опорном рычаге, параллельном оси вспомогательных катков, будут приниматься с помощью опорных поверхностей. Противоположная поверхность опорного рычага предпочтительно прикреплена к опорному рычагу на расстоянии от первого конца опорного рычага, причем данное расстояние составляет 10-50%, предпочтительно 20-30% длины опорного рычага. В дополнение, с помощью опоры опорный рычаг может иметь легкую конструкцию, например коробчатую конструкцию.
Противоположная поверхность 38 предпочтительно может быть ползунковой деталью 60, прикрепленной к опорному рычагу 20, которая обеспечивает возможность плавного скользящего вертикального передвижения опорного рычага 20. На фиг. 2b можно видеть, как ползунковая деталь 60, действующая в качестве противоположной поверхности, прикреплена к боковой стороне опорного рычага 20. Ползунковая деталь 60 продолжается с обеих сторон пластины 42, действуя в качестве опорной поверхности 36. Также может иметься больше, чем одна опорная поверхность. Таким образом, усилия, прикладываемые длинным опорным рычагом к валу 23 и его подшипникам, принимаются уже с помощью опорных поверхностей 36, так что подшипниковые подставки между опорным рычагом 20 и его валом 23 и его подшипником 62 могут иметь легкую конструкцию.
Усилия, которые являются поперечными к продольному направлению опорного рычага, возникают при движении по неровностям в земле, которые приводят к усилиям, параллельным оси катков. Далее данные усилия принимаются опорными поверхностями, которые предпочтительно выполнены в виде поверхностей скольжения. Опорные или шариковые подшипники также могут служить в качестве опорных поверхностей. Сменные ползунковые детали, которые легко заменять, когда они изнашиваются, могут использоваться в качестве противоположных поверхностей.
В устройстве согласно изобретению шарнирное крепление опорного рычага к шасси предпочтительно выполнено таким образом, чтобы вал между опорным рычагом и шасси мог быть заменен и мог быть заблокирован для фиксации относительно шасси лесотехнической машины. Затем опорный рычаг может быть установлен на подшипниках вокруг вала. В качестве альтернативы вал может быть зафиксирован относительно опорного рычага, и в таком случае подшипники будут между валом и шасси.
Фиг. 2c показывает второй вариант осуществления изобретения, в котором опорный рычаг 20 образован из двух L-образных отдельных опорных рычагов 20', которые опираются друг на друга с помощью опорных поверхностей. Один пример расположения для опорных поверхностей показан пунктирными линиями. В случае, в котором вспомогательный каток 18 с одной стороны находится поверх камня, значительно меньшие усилия будут действовать на отдельные опорные рычаги 20, чем на единственный опорный рычаг. В этом случае вспомогательный каток с одной стороны унифицированного опорного рычага будет находиться в воздухе и таким образом являться причиной скручивания большой величины на опорном рычаге. В случае отдельных опорных рычагов 20', согласно фиг. 2c, один отдельный опорный рычаг 20' может подниматься в соответствии с землей независимо от другого отдельного опорного рычага 20'. С помощью опорных поверхностей между отдельными опорными рычагами 20' отдельные опорные рычаги 20' хорошо поддерживаются против боковых усилий, даже если отдельные опорные рычаги 20' находятся в различных положениях друг относительно друга. Предпочтительно имеется отдельное рабочее устройство для каждого из отдельных опорных рычагов, для того, чтобы независимо задействовать отдельные опорные рычаги. Также между отдельными опорными рычагами могут иметься блокирующие устройства, посредством которых отдельные опорные рычаги при необходимости могут быть заблокированы с образованием единственного опорного рычага.
Согласно фиг. 3 опорный рычаг предпочтительно уже, чем шасси 12 лесотехнической машины на ширину балок 40 шасси 12, так что он будет входить между балками 40. В дополнение, опорный рычаг также должен быть уже, чем расстояние между балками шасси на толщину опорной поверхности и противоположной поверхности. Опорный рычаг может быть образован из двух балок, соответствующих балкам шасси, которые прикреплены друг к другу поверхностью и нижними пластинами, а также валом и опорным валом между вспомогательными катками 18 и их опорными конструкциями 64. Вспомогательные катки 18 могут быть шарнирно прикреплены к опорному рычагу 20 с помощью опорного вала, который, в свою очередь, прикреплен к поперечной опорной конструкции 64 в продольном направлении опорного рычага 20. С помощью поперечной опорной конструкции 64 вспомогательные катки могут располагаться на одной и той же ширине колеи, как и опорные катки, независимо от узкой конструкции опорного рычага 20. Основная форма опорного рычага предпочтительно является прямой, так чтобы его можно было изготовить, как можно более легким.
Высота опорного рычага предпочтительно такова, что, когда он движется по направляющей по противоположным поверхностям, высота опорного рычага предотвращает вращение опорного рычага вокруг его продольной оси вследствие усилий неровностей, воздействующих на вспомогательные катки. Расстояние между верхней и нижней поверхностями опорного рычага, т.е. высота опорного рычага, может составлять 10-40 см, предпочтительно 20-30 см.
Фиг. 4a показывает вид сбоку поперечного сечения варианта выполнения устройства согласно изобретению, когда вспомогательный каток 18 находится на земле. Опускание вспомогательного катка на землю может осуществляться с помощью силы тяжести или рабочего устройства. Когда поршень гидравлического цилиндра движется наружу в цилиндре, опорный рычаг поворачивается вниз, а вспомогательный каток падает ближе к земле. Рабочее устройство предпочтительно содержит цепи ограничения передвижения и тому подобное, с помощью которых максимальная длина рабочего устройства может быть ограничена (не показано). Согласно фиг. 4b рабочее устройство 28 шарнирно прикреплено на своем первом конце 56 к шасси 12, на своем втором конце 58 к опорному рычагу 20 с помощью прилива 54. Крепление первого конца 56 рабочего устройства 28 к шасси 12 выше, чем вала 23 опорного рычага 20, посредством чего опорный рычаг 20 шарнирно прикреплен к шасси 12. Таким образом, рабочее устройство 28 получает плечо силы, необходимое для вращения опорного рычага 20. Данное плечо силы может быть увеличено за счет создания прилива 54 опорного рычага 20 более высоким. Согласно одному варианту осуществления опорный рычаг может быть телескопическим, в каком случае расстояние вспомогательного катка относительно опорных катков может быть регулируемым.
Фиг. 4b показывает вид сбоку поперечного сечения варианта осуществления устройства согласно изобретению, когда вспомогательный каток 18 не находится на земле. Поднимание вспомогательного катка выполняют за счет укорачивания рабочего устройства 28, т.е. в данном случае за счет подачи масла в гидравлический цилиндр таким образом, что поршень втягивается в цилиндр, а поршневой шток поворачивает опорный рычаг 20 вокруг вала 23. В то же самое время поднимается первый конец 22 опорного рычага 20, а вспомогательный каток 18 поднимается от земли. Поднимание вспомогательного катка 18 может быть ограничено набором приспособлений 34.
В устройстве согласно изобретению вспомогательный каток 18 может быть зафиксирован относительно земли с помощью рабочего устройства 28. Опционально, вспомогательный каток 18 может подниматься в воздух с помощью рабочего устройства 28. Рабочее устройство 28 может дополнительно включать плавающую функцию, с помощью которой вспомогательный каток может плавать в соответствии с землей, т.е. он свободно приспосабливается к земле. Наилучшая грузоподъемность достигается, когда вспомогательный каток заблокирован внизу, тогда как при вспомогательном катке, заблокированном вверху, достигается наилучший круг поворота. Для поднимания или опускания опорного рычага в рабочем устройстве может использоваться постоянное давление или меняющееся давление. Используемое давление может быть относительным к некоторым измеряемым величинам. Рабочий механизм, или возможно рабочие механизмы, устройства также могут быть изготовлены таким образом, чтобы они обеспечивали возможность поднимания в воздух набора опорных катков с помощью пары вспомогательных катков. В этом случае гусеничные ленты или цепи могут использоваться в поворотной тележке также во время движения по дороге, когда масса задней части шасси лесотехнической машины будет опираться на пару вспомогательных катков.
При использовании гусеничной ленты 35 в устройстве вокруг катков 16, 17 и 18 гусеничная лента 35 всегда должна поддерживаться в натяжении независимо от положения поворотной тележки 14. С этой целью устройство предпочтительно содержит упругие элементы, с помощью которых может компенсироваться изменение натяжения гусеничной ленты, вызываемое передвижением поворотной тележки. Упругие элементы предпочтительно выполнены таким образом, что вспомогательный каток представляет собой пневматический резиновый каток, за счет изменения давления в котором возможно оказывать влияние на натяжение гусеничной ленты. Когда поворотная тележка движется вокруг своей оси, сжатый воздух, заполняющий часть вспомогательного катка, «поддается». С помощью вспомогательного катка, шарнирно прикрепленного к концу опорного рычага, на натяжение гусеничной ленты также может влиять положение опорного рычага, так что натяжение гусеничной ленты остается по существу постоянным. За счет изменения положения опорного рычага изменяется натяжение гусеничной ленты, в каком случае будет необходима не настолько большая упругость, поддерживаемая вспомогательным катком. Будет обеспечиваться возможность использования более высокого давления во вспомогательном катке, которое, в свою очередь, будет увеличивать долговечность вспомогательного катка.
Согласно одному варианту выполнения согласно фиг. 5a и 5b размер вспомогательного катка может составлять 75-95%, предпочтительно 80-90% размера катка поворотной тележки. Тогда достаточное увеличение грузоподъемности будет достигаться посредством вспомогательного катка, но увеличение массы лесотехнической машины будет средним. Ссылочная позиция 66 относится к центральному шкворню лесотехнической машины для совместной опоры задней части шасси лесотехнической машины, показанной на фиг. 2a-5d.
С помощью поднимаемых вспомогательных катков долговечность вспомогательных катков также может быть улучшена. При необходимости вспомогательные катки могут подниматься в воздух, так что напряжение на них не направляется. Обычно вспомогательные катки опускают на землю при использовании лесотехнической машины на мягких поверхностях, например в болотах. Вспомогательные катки обычно поднимают при движении по поверхностям с большей грузоподъемностью, а также во время транспортировки по дорогам. Когда вспомогательные катки поднимают с земли, круг поворота лесотехнической машины может улучшаться. Согласно одному варианту осуществления указанный вспомогательный каток выполнен с возможностью поднимания с земли в воздух на 10-25, предпочтительно 13-17% своего диаметра, в то время как лесотехническая машина поворачивается.
С помощью рабочего механизма вспомогательный каток может быть заблокирован в положении на земле, когда он будет служить в качестве обычного дополнительного катка. В качестве альтернативы рабочий механизм может содержать предохранительный клапан давления, с помощью которого давление рабочего механизма может опускаться, если давление внутри рабочего механизма излишне увеличивается. Подобная ситуация может происходить, например, при пересечении канавы, где лесотехническая машина может оставаться подвешенной между вспомогательным катком и передними катками. С помощью предохранительного клапана рабочий механизм вспомогательного катка, клапаны управления и другая гидравлика могут быть защищены от повреждения. В принципе, работу предохранительного клапана можно понимать, как разновидность изгибающей функции при плавании вспомогательного катка, т.е. когда поверхностное давление вспомогательного катка излишне поднимается, вспомогательный каток «поддается», т.е. опорный рычаг поднимается, когда рабочее устройство сбрасывает давление через предохранительный клапан. В устройстве может использоваться один или более рабочих механизмов. Существует предпочтительно два рабочих механизма, и в этом случае напряжения, воздействующие на рабочий механизм, будут оставаться умеренными.
Вспомогательный каток может быть установлен в любой точке где-либо в лесотехнической машине, при этом не требуется, чтобы вспомогательный каток был последним катком в лесотехнической машине, как на фиг. 1-5d. Вспомогательный каток также может использоваться впереди поворотной тележки. Опорный рычаг устройства также может быть в двух частях и находиться за пределами балок шасси. В таком случае отдельные опорные рычаги будут поддерживаться на наружных сторонах балок шасси, а опорные рычаги будут связаны отдельной поперечной опорой. В качестве альтернативы, опорные рычаги могут поддерживаться на своих внутренних краях на наружных сторонах балок шасси и со своих наружных краев на направляющих, прикрепленных к балкам шасси. Каждый отдельный опорный рычаг поддерживает по одному вспомогательному катку. Опорный рычаг также может быть телескопическим, и в этом случае расстояние от вспомогательного катка до опорных катков может изменяться.
Опорный рычаг может быть изготовлен из стали или соответствующего материала, который противостоит воздействующим на него усилиям. Опорный рычаг также может иметь коробчатую конструкцию. Крепление опорного рычага может быть выполнено согласно фигурам посредством вала между опорным рычагом и шасси, например, приблизительно в месте оси заднего катка поворотной тележки. Длина опорного рычага предпочтительно по меньшей мере равна диаметру катка поворотной тележки. В таком случае вспомогательный каток будет находиться на подходящем расстоянии от поворотной тележки. В устройстве катки поворотной тележки и вспомогательный каток выполнены с возможностью допускать использование гусеничной ленты.
Согласно одному варианту осуществления набором одноосных катков может быть набор катков, аналогичный набору, изображенному на фиг. 1 публикации WO 91/14640, в котором каждый каток шарнирно прикреплен к шасси с помощью отдельного пружинного рычага. Пружинный рычаг обеспечивает возможность небольшого изгибания катка соответствующим образом для установки опорных катков. В подобном варианте осуществления вспомогательный каток и самый задний каток могут быть окружены гусеничной лентой с обеих сторон шасси.
Согласно второму варианту осуществления в устройстве согласно изобретению имеется только единственный вспомогательный каток, который поддерживается на шасси с помощью опорного рычага. В данном случае опорные рычаги предпочтительно расположены таким образом, чтобы вспомогательные катки шарнирно прикреплялись между двумя опорными рычагами, на первых концах опорных рычагов. Вторые концы опорных рычагов могут, со своей стороны, шарнирно крепиться либо внутри, либо снаружи балок шасси, при условии, что опорные рычаги опираются на шасси в поперечном направлении с помощью опорных поверхностей и противоположных поверхностей.
Поднимание и опускание опорного рычага может выполняться посредством дистанционного управления из кабины лесотехнической машины, таким же образом, как и другие операции управления.