УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ВЫВОЗА ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ, ОТХОДОВ ЛЕСОЗАГОТОВКИ, ЛЕСОПИЛЕНИЯ И ДЕРЕВООБРАБОТКИ, А ТАКЖЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ (ВАРИАНТЫ)

Техническое решение относится к области вывоза и утилизации отходов, образующихся в лесной и лесоперерабатывающей промышленности.
Известна (SU, авторское свидетельство 1722707) лесозаготовительная машина, содержащая самоходное шасси с кабиной и технологическим оборудованием, имеющим захватное, сучкорезно-протаскивающее, накопительное и дробильное устройства, последнее из которых расположено по уровню ниже перед сучкорезно-протаскивающим устройством и имеет открытый сверху кожух, с измельчающим и подающими узлами, продольная ось последнего из которых ориентирована на направлении, перпендикулярном продольной оси шасси. Известная машина наряду с обрезкой сучьев и раскряжевкой стволов дробит сучья на технологическую щепу.
Недостатком известной машины следует признать отсутствие возможности ее автономной работы, поскольку для вывоза получаемой технологической щепы необходим дополнительный транспорт, а также средства погрузки технологической щепы.
Известна также (RU, патент 2033029) лесозаготовительная машина, содержащая самоходное шасси с двигателем, системой питания, кабиной и технологическим оборудованием, включающим захватное, сучкорезно-протаскивающее, накопительное, раскряжевочное и дробильное устройства.
Недостатком известной машины следует признать отсутствие возможности ее автономной работы, поскольку для вывоза получаемой технологической щепы необходим дополнительный транспорт, а также средства погрузки технологической щепы.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в разработке универсального средства сбора, дробления и вывоза отходов различного происхождения.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного устройства, состоит в улучшении экологической обстановки в зоне лесоповала, а также первичной переработки древесины за счет своевременного удаления отходов.
Для достижения указанного технического результата может быть использован первый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно первого варианта разработанного устройства на колесном шасси смонтированы измельчитель, установленные с возможностью подачи отходов или остатков в измельчитель гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка, а также размещенный с возможностью приема отходов или остатков сменный кузов, или механизм погрузочно-разгрузочный с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом или размещенные с возможностью приема отходов или остатков погрузочная площадка или кузов, выполненные с возможностью перевозки в них контейнера, причем число осей шасси не более трех. При реализации первого варианта реализации разработанного устройства с использованием гидроманипулятора или крано-манипуляторной установки поднимают с уровня поверхности земли отходы/остатки лесозаготовки и первичной деревообработки, помещают их, предпочтительно, в измельчитель с получением на выходе измельчителя щепы. При этом предпочтительно, но не обязательно, гидроманипулятор или краново-манипуляторная установка смонтированы над измельчителем. Кроме измельчителя отходы/остатки могут быть помещены в сменный кузов. Сменный кузов может быть выполнен с возможностью с использованием механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом подъема на шасси или снятия с шасси. Также сменный кузов может иметь в нижнем основании контейнерные фитинги и/или выдвижные и/или откидные опоры. Помещенные в сменный кузов отходы могут быть в последующем, по меньшей мере, частично перемещены в измельчитель. Кроме того, отходы/остатки могут быть помещены для последующей перевозки с целью утилизации на погрузочную площадку или кузов. Погрузочная площадка или кузов могут быть выполнены с возможностью перевозки в них контейнера, предназначенного для помещения в него отходов/остатков или для размещения дополнительного оборудования, в частности, для прессования отходов и/или остатков. Использование числа осей шасси не более трех обеспечивает возможность использовать грузовики как грузовики практически всех типов, так и грузовики повышенной проходимости типа КАМА3-43114 или КАМА3-43118, что позволяет использовать устройство вне шоссейных дорог.
При реализации устройства по первому варианту может быть использовано как самоходное, так и несамоходное колесное шасси. В случае использования несамоходного колесного шасси для его перемещения предпочтительно используют тягач, в качестве которого может быть использован автомобиль или трактор. Используемые в устройстве агрегаты, смонтированные на шасси, могут быть подключены к силовому агрегату самоходного шасси, если его мощность позволяет эксплуатировать указанные агрегаты. Однако, в случае использования самоходного автомобильного шасси с малой мощностью двигателя или несамоходного шасси, разработанное устройство может дополнительно содержать силовой агрегат, который также может быть смонтирован на том же шасси, что и агрегаты. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси, в том числе, и не самоходном, а также на перевозимом на дополнительном транспортном средстве основании. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. В случае использования разработанного устройства для обрезки деревьев и кустов в населенном пункте, а также при использовании его на лесозаготовках для удаления сучьев и/или деревьев разработанное устройство может дополнительно содержать, установленное с возможностью перемещения в вертикальном направлении средство для обрезки кустов и деревьев. Кроме того, на самоходном автомобильном шасси может быть смонтирована кабина водителя-оператора, выполненная с возможностью управления из кабины всеми агрегатами, расположенными на шасси.
Для достижения указанного технического результата может быть использован второй вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно второго варианта разработанного устройства на раме или на подрамнике смонтированы измельчитель, установленные с возможностью подачи отходов или остатков в измельчитель гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка, а также размещенный с возможностью приема отходов или остатков, по меньшей мере, один кузов-накопитель или сменный кузов, причем рама и/и подрамник выполнены с возможностью использования механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом или опор для установки вне транспортного средства. При реализации данного варианта рама или подрамник могут содержать в нижнем основании контейнерные фитинги и/или выдвижные и/или откидные опоры. При реализации этого варианта разработанного устройства раму или подрамник транспортируют любым удобным способом в зону нахождения отходов/остатков. С использованием гидроманипулятора или крано-манипуляторной установки отходы/остатки помещают в измельчитель и/или в кузов - накопитель или в сменный кузов. Кузов - накопитель и сменный кузов могут быть использованы также и для приема щепы и/или других остатков из измельчителя. Использование механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом или опор для установки вне транспортного средства обеспечивает устойчивое положение рамы или подрамника в процессе работы устройства. Используемые в устройстве агрегаты, смонтированные на раме или подрамнике, могут быть подключены к силовому агрегату, который также может быть смонтирован на той же раме или подрамнике, что и агрегаты. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси/раме, в том числе, и не самоходном, а также на перевозимом на дополнительном транспортном средстве основании. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. При наличии измельчителя, выполненного с возможностью получения топливной щепы, предпочтительно использовать газогенераторный, дизельный или газодизельный силовой агрегат.
Для достижения указанного технического результата может быть использован третий вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно третьего варианта разработанного устройства на раме или на подрамнике смонтированы измельчитель и, размещенный с возможностью приема отходов или остатков, по меньшей мере, один кузов-накопитель или сменный кузов, причем рама и/или подрамник выполнены с возможностью использования механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом для погрузки/разгрузки рамы и/или подрамника на шасси или опор для установки вне транспортного средства. Для упрощения операций погрузки/разгрузки рама или подрамник снабжены в нижнем основании контейнерными фитингами и/или выдвижными и/или откидными опорами. Комплектация третьего варианта разработанного устройства, в том числе, и дополнительно используемые агрегаты, отличается от второго варианта реализации отсутствием средств погрузки в измельчитель или кузова отходов/остатков. Для этой цели предложено использовать имеющие на месте применения варианта устройства или дополнительно доставленные на место применения погрузочные средства, к частности экскаватор или гидроманипулятор на базе колесного трактора или конвейерную систему и минибульдозер. В остальном работа и комплектация разработанного устройства по третьему варианту аналогична работе и комплектации по второму варианту.
Для достижения указанного технического результата может быть использован четвертый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно четвертого варианта разработанного устройства на тракторе или на тракторном шасси смонтированы гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка, а также фронтальный погрузчик с гидравлическим приводом и/или средство подбора и/или перемещения остатков и/или отходов. Предпочтительно в качестве средства подбора и/или перемещения отходов и/или остатков оно содержит вилы, вилочный захват или грабельную решетку. Средство подбора и/или перемещения остатков и/или отходов может быть закреплено с возможностью съема на раме бульдозерного отвала или на бульдозерном оборудовании с гидравлическим приводом. Четвертый вариант реализации разработанного устройства применим в том случае, когда на месте скопления отходов/остатков расположено средство их переработки, в качестве которого может быть использованы измельчитель или установка пеллетирования. Устройство используют для собирания/аккумулирования отходов и/или остатков с земли в радиусе действия гидроманипулятора, подъема собранных остатков и их перемещения либо в место временного складирования либо сразу на переработку. Кроме погрузки отходов/остатков в средство их переработки, разработанный вариант устройства может быть применен для погрузки отходов/остатков в тару (кузова, контейнеры, погрузочные площадки и т.д.) для вывоза отходов/остатков в место их дальнейшей утилизации. В предпочтительном варианте агрегаты устройства подключены к силовому приводу трактора или тракторного шасси. Однако возможно использование и независимого силового привода.
Для достижения указанного технического результата может быть использован пятый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно пятого варианта разработанного устройства на автомобильном прицепе или полуприцепе смонтированы гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка, измельчитель и кузов-накопитель или сменный кузов. При реализации этого варианта гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка поднимают отходы/остатки и помещают их в измельчитель и/или в кузов-накопитель или сменный кузов. Измельченные отходы/остатки из измельчителя также поступают в кузов-накопитель или сменный кузов. Применение автомобильного прицепа или полуприцепа позволяет удалить отходы/остатки из мест, где нежелательна значительная нагрузка на грунт - в частности, с области лесосек. В качестве тягача для автомобильного прицепа или полуприцепа желательно использовать маломощные автомобили или мотоблоки малого веса. Используемые в устройстве агрегаты, смонтированные на прицепе или полуприцепе, могут быть подключены к силовому агрегату используемого тягача, если его мощность позволяет эксплуатировать указанные агрегаты. Однако, в случае использования тягача с малой мощностью двигателя, разработанное устройство может дополнительно содержать силовой агрегат, который также может быть смонтирован на том же прицепе или полуприцепе, что и агрегаты. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси, в том числе, и не самоходном. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. В случае использования разработанного устройства для обрезки деревьев и кустов в населенном пункте, а также при использовании его на лесозаготовках для удаления сучьев разработанное устройство может дополнительно содержать, установленное с возможностью перемещения в вертикальном направлении средство для обрезки кустов и деревьев.
Для достижения указанного технического результата может быть использован шестой вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно шестого варианта разработанного устройства на самоходном колесном или гусеничном шасси смонтированы кабина водителя, измельчитель, гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и кузов-накопитель, причем гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка, измельчитель и кузов-накопитель смонтированы по одну сторону, позади кабины, при этом снаряженная масса шасси не более 4 тонн.
В случае если шасси входит в состав транспортного средства, агрегаты, смонтированные на шасси, могут быть подключены к силовому агрегату транспортного средства. Однако, в случае использования шасси, входящего в состав транспортного средства с малой мощностью двигателя, разработанное устройство может дополнительно содержать силовой агрегат. Указанный дополнительный силовой агрегат может быть также смонтирован на шасси вместе с указанным выше оборудованием. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси, в том числе, и не самоходном, а также на перевозимом на дополнительном транспортном средстве основании. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. В случае использования разработанного устройства для обрезки деревьев и кустов в населенном пункте, а также при использовании его на лесозаготовках для удаления сучьев разработанное устройство может дополнительно содержать, установленное с возможностью перемещения в вертикальном направлении средство для обрезки кустов и деревьев.
Использование самоходного или гусеничного шасси при снаряженной массе не более 4,0 тонн обеспечивает возможность установки непосредственно на одном шасси гидроманипулятора или крано-манипуляторной установки, измельчителя и кузова-накопителя малого объема при обеспечении высокой проходимости шасси по грунтовым и лесным дорогам. Наличие гидроманипулятора или крано-манипуляторной установки обеспечивает подъем с помещением в приемное отверстие измельчителя древесных отходов с уровня земли. Наличие измельчителя и, по меньшей мере, одного кузова-накопителя обеспечивает измельчение древесных отходов с получением топливной щепы, складируемой в кузов-накопитель. Выполнение кузова - накопителя с возможность разгрузки назад позволяет перегружать измельченные остатки либо на другое шасси, либо в другой кузов, либо сваливать назад, например, при утилизации или переработке без использования дополнительных механизмов. Размещение гидроманипулятора или крано-манипуляторной установки, измельчителя и кузова-накопителя позади кабины водителя позволяет полностью использовать грузовую платформу шасси.
Для достижения указанного технического результата может быть использован седьмой вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно седьмого варианта разработанного колесном шасси или гусеничном шасси смонтированы гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и измельчитель, а также средство для прессования отходов и/или остатков. Предпочтительно устройство содержит в качестве средства прессования отходов и/или остатков средство формирования топливных гранул или брикетов. В рассматриваемом варианте реализации, если шасси входит в состав транспортного средства, агрегаты, смонтированные на шасси, могут быть подключены к силовому агрегату транспортного средства. Однако, в случае использования шасси, входящего в состав транспортного средства с малой мощностью двигателя, разработанное устройство может дополнительно содержать силовой агрегат. Указанный дополнительный силовой агрегат может быть также смонтирован на шасси вместе с указанным выше оборудованием. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси, в том числе, и не самоходном, а также на перевозимом на дополнительном транспортном средстве основании. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. При использовании устройства гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка поднимают с уровня поверхности земли отходы/остатки и помещают их в измельчитель. Из измельчителя измельченные отходы/остатки поступают в средство для прессования отходов и/или остатков, где происходит формирование топливных гранул (пеллет) или брикетов. Применение разработанного устройства существенно снижает транспортные издержки при вывозе отходов и/или остатков, например, из леса, поскольку плотность спрессованных отходов и/или остатков существенно выше, чем плотность насыпных отходов и/или остатков и выше, чем плотность измельченных отходов и/или остатков и требуется меньше транспортных средств для их перевозки.
Для достижения указанного технического результата может быть использован восьмой вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно восьмого варианта разработанного устройства на колесном шасси или гусеничном шасси смонтированы гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и средство для сушки и прессования отходов и/или остатков. В рассматриваемом варианте реализации, если шасси входит в состав транспортного средства, агрегаты, смонтированные на шасси, могут быть подключены к силовому агрегату транспортного средства. Однако, в случае использования шасси, входящего в состав транспортного средства с малой мощностью двигателя, разработанное устройство может дополнительно содержать силовой агрегат. Указанный дополнительный силовой агрегат может быть также смонтирован на шасси вместе с указанным выше оборудованием. Однако возможен вариант использования дополнительного силового агрегата, смонтированного на дополнительном шасси, в том числе, и не самоходном, а также на перевозимом на дополнительном транспортном средстве основании. Указанный силовой агрегат может быть выполнен, в зависимости от условий эксплуатации разработанного устройства, в виде двигателя внутреннего сгорания, дизельного двигателя, газогенераторного устройства или электродвигателя. При использовании устройства гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка поднимают с уровня поверхности земли отходы/остатки и помещают их в средство сушки отходов/остатков. Высушенные отходы/остатки могут быть переработаны (утилизированы) как на месте расположения разработанного варианта устройства, так и в стационарных условиях.
Для достижения указанного технического результата может быть использован девятый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно девятого варианта разработанного устройства на колесном шасси или гусеничном шасси смонтированы измельчитель и средство для прессования отходов и/или остатков. Предпочтительно оно содержит в качестве средства прессования отходов и/или остатков средство формирования топливных гранул или брикетов. Силовой агрегат по этому варианту реализации может быть выполнен аналогично восьмому варианту. При применении этого девятого варианта любым известным устройством загружают в измельчитель отходы/остатки, а измельченные отходы/остатки поступают в средство прессования с получением в предпочтительном варианте топливных гранул (пеллет) или топливных брикетов.
Для достижения указанного технического результата может быть использован десятый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно десятого варианта разработанного устройства на колесном или гусеничном шасси установлены гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и измельчитель, а также средство для сушки и/или прессования отходов и/или остатков, при этом средство для сушки и/или прессования смонтировано на раме или на подрамнике, причем рама или подрамник выполнены с возможностью использования механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом или опор для установки вне транспортного средства. Преимущественно оно содержит в качестве средства прессования отходов средство формирования топливных гранул или брикетов. Предпочтительно рама и/или подрамник содержат в нижнем основании контейнерные фитинги и/или выдвижные и/или откидные опоры. В этом варианте реализации предпочтительно гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и измельчитель закреплены на шасси, а средство для сушки и/или прессования может быть легко помещено на шасси или удалено с шасси. Это делает использования варианта реализации устройства более гибким. В остальном дополнительная комплектация и использования десятого варианта реализации разработанного устройства аналогичен дополнительной комплектации и использованию второго варианта реализации.
Для достижения указанного технического результата может быть использован одиннадцатый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно одиннадцатого варианта разработанного устройства на самоходном колесном или гусеничном шасси смонтированы гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка и погрузочная площадка или кузов, причем погрузочная площадка или кузов выполнены с возможностью изменения площади поперечного сечения погрузочной площадки или кузова путем сдвигания боковых стенок или коников при снаряженной массе автомобильного колесного или гусеничного шасси не более 10 тонн, а самоходного колесного - не более 4 тонн. В качестве силового модуля может быть использован привод шасси или дополнительный силовой модуль, размещенный на этом же шасси или независимо от него. При реализации этого варианта разработанного устройства гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка подбирает с уровня поверхности земли отходы/остатки и помещает их на погрузочную площадку или в кузов. Использование изменения площади поперечного сечения погрузочной площадки или кузова позволяет уплотнить помещаемые отходы/остатки и перевезти за один раз больше отходов/остатков, сжатых и уменьшенных в объеме. Ограничение по снаряженной массе автомобильного колесного или гусеничного шасси не более 10 тонн, а самоходного колесного - не более 4 тонн позволяет использовать в качестве шасси практически все грузовики для перевозки отходов/остатков, например, по шоссе и легкие форвардеры для вывозки отходов/остатков, например, из леса к шоссе. При использовании легких форвардеров для этих целей достигается существенная топливная экономия.
Для достижения указанного технического результата может быть использован двенадцатый вариант разработанного устройства для сбора и вывоза порубочных остатков, отходов лесозаготовки, лесопиления и деревообработки, растительных отходов. Согласно двенадцатого варианта разработанного устройства оно состоит из погрузочной площадки или кузова, причем погрузочная площадка или кузов выполнены с возможностью изменения площади поперечного сечения погрузочной площадки или кузова путем сдвигания боковых стенок или коников, при этом погрузочная платформа или кузов смонтированы на раме или на подрамнике, при этом рама или подрамник выполнены с возможностью использования механизма погрузочно-разгрузочного с крюковым или тросовым захватом с гидравлическим приводом для погрузки/разгрузки погрузочной площадки или кузова на шасси или опор для установки вне транспортного средства. Рама или подрамник могут иметь в нижнем основании контейнерные фитинги и/или выдвижные и/или откидные опоры. В этом варианте реализации устройство может дополнительно содержать средства погрузки отходов/остатков на погрузочную площадку или в кузов. Это могут быть те же гидроманипулятор или крано-манипуляторная установка. Помещенные на площадку или в кузов отходы/остатки могут быть уплотнены движением стенок или коников. Расположение площадки и кузова на раме, выполненной с возможностью перестановки, позволяет легко перемещать пустые площадку или кузов под погрузку, а заполненные - на утилизацию отходов и производить погрузку/разгрузку транспортных средств без использования дополнительных механизмов.
В любом варианте реализации обеспечено удаление отходов/остатков с лесосек, мест нахождения отходов и/или остатков и первичной переработки лесоматериалов.