МАШИНА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПНЕЙ

Полезная модель относится к лесной промышленности, в частности к оборудованию для измельчения пней.
По авторскому свидетельству №1400550, А01G 23/06 известна машина для удаления пней и вырезания ям в мерзлом грунте, содержащая базовое самоходное шасси, шарнирно присоединенное к его остову несущее звено, на периферийном конце которого так же шарнирно закреплен корпус редуктора, трубчатую фрезу, закрепленную на выходном валу редуктора посредством фланца. Входной вал редуктора соединен с валом отбора мощности базового шасси посредством вала кардана. Корпус редуктора дополнительно связан с базовым самоходным шасси шарнирно присоединенной к ним тягой, регулируемой длины. Несущее звено снабжено механизмом подъема-опускания фрезы, включающим регулируемой длины тягу, шарнирно закрепленной на самоходном шасси кронштейн и гидроцилиндр. В нижней части фрезы закреплены режущие элементы, а в верхней - зацепы. На наружной поверхности цилиндрического корпуса фрезы имеются шнековые навивки.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность при разрушении пней, имеющих диаметр более диаметра фрезы, а также конструкция рабочего органа не позволяет использовать его при большой плотности пней на 1 кв. м лесных вырубок.
Согласно авторскому свидетельству №1813367, A01G 23/06 (прототип) известна машина для измельчения пней, содержащая колесный трактор, на котором шарнирно закреплена рама, соединенная с гидравлической системой трактора. На раме шарниром закреплен механизм привода вращательного движения, который удерживается от поворота вокруг шарнира штангой, соединенной с трактором. К фланцу выходного вала механизма привода своим фланцем присоединена коническая фреза, выполненная в виде корпуса с режущими элементами, расположенным
соосно относительно корпуса и связанным с ним посредством вала съемный центрирующий наконечник. Данный наконечник выполнен в виде конуса с винтовой навивкой, который имеет коническое отверстие в верхней части и соосное с ним резьбовое отверстие. Машина имеет реверсивный механизм привода рабочего органа. Наконечник рабочего органа снабжен устройством самовывинчивания, который начинает действовать при включении реверса.
Недостатками данной машины является низкая работоспособность при измельчении пней со сложной формой торцевого среза, что вызвано неравномерной загрузкой режущих элементов конической фрезы. Возникающий при этом изгибающий момент в верхнем креплении конической фрезы может вызвать поломку машины. Наличие наконечника, выполненного в виде конуса с винтовой навивкой, затрудняет измельчение пней твердолиственных пород, так как возможно заклинивание наконечника в древесине и как следствие этого поломка резьбового соединения вала с наконечником.
Технической задачей данной полезной модели является повышение работоспособности процесса измельчения пней путем разработки конструкции машины для измельчения пней, способной измельчать пни твердолиственных пород со сложной формой торцевого среза.
Выполнение технической задачи достигается тем, что машина для измельчения пней, содержащая колесный трактор, раму, с щарнирно закрепленным на ней механизмом привода вращательного движения, соединенного штангой с трактором, коническую фрезу, присоединенную к выходному валу механизма привода вращательного движения, выполненную в виде корпуса с режущими элементами, с расположенным соосно корпуса центрирующим элементом в виде конуса с винтовой навивкой, в которой согласно полезной модели, корпус конической фрезы внешней стороной верхнего основания присоединен к механизму привода вращательного движения через переходники и крестовидную муфту, при этом корпус конической фрезы заполнен жидкостным наполнителем с заданным объемом, а в нижнем основании корпуса с внешней стороны присоединен центрирующий элемент в виде перьевого сверла.
Отличие предлагаемой полезной модели от прототипа состоит в том, что корпус конической фрезы внешней стороной верхнего основания присоединен к механизму привода вращательного движения через переходники и крестовидную муфту, при этом корпус конической фрезы заполнен жидкостным наполнителем с заданным объемом, а в нижнем основании корпуса с внешней стороны присоединен центрирующий элемент в виде перьевого сверла.
На фигуре 1 изображена схема машины для измельчения пней (вид сбоку), на фигуре 2 изображена схема конической фрезы (вид сбоку).
Машина для измельчения пней содержит: колесный трактор 1, раму 2, с шарнирно закрепленным на ней механизмом привода вращательного движения 3, соединенного штангой 4 с трактором 1, коническую фрезу 5, присоединенную к выходному валу механизма привода вращательного движения 3, выполненную в виде корпуса 6 с режущими элементами 7, переходники 8, крестовидную муфту 9, жидкостный наполнитель 10, которым наполнен корпус 6 конической фрезы 5 с заданным объемом, центрирующий элемент 11 в виде перьевого сверла, присоединенный к нижнему основанию корпуса 6 конической фрезы 5 с внешней стороны.
Машина для измельчения пней работает следующим образом. Коническая фреза 5, соединенная при помощи переходников 8 с механизмом привода вращательного движения 3, путем маневрирования колесного трактора 1 устанавливается над центром пня. Затем при помощи рамы 2 и штанги 4 коническая фреза 5 из транспортного положения перемещается в рабочее положение, то есть центрирующий элемент 11 конической фрезы 5 соприкасается с поверхностью пня. Так как, крестовидная муфта 9 имеет большое число степеней свободы, то при опускании ее на поверхность пня коническая фреза 5 принимает положение, которое совпадет с направлением движения подачи, обеспечиваемой рамой 2 и штангой 4. Коническая фреза 5 на торцевой поверхности пня размещается таким образом, чтобы ось симметрии пня и конической фрезы 5 совпадали. После придания
ин.ж.
вращательного движения конической фрезе 5 при помощи механизма привода вращательного движения 3 начинается процесс измельчения пня. Вертикальное движение конической фрезы 5 осуществляется на плавающей подаче. На первоначальном этапе измельчения центрирующим элементом 11, выполненного в виде перьевого сверла конической фрезы 5 выбирают незначительную часть древесины, после этого прекращают подачу, увеличивая скорость вращения фрезы 5 до получения максимального значения скорости вращения жидкостного наполнителя 10, размещенной в ее корпусе 6. Так жидкостный наполнитель 10 занимает только часть объема корпуса 6 конической фрезы 5, то в результате вращения жидкостный наполнитель 10 образует дополнительный момент инерции (М).
ин.ж.
В первоначальный этап измельчения пней со сложной формой торцевого среза возникает неустановившийся режим резания. При этом силы резания на режущих элементах 7 конической фрезы 5 неодинаковы. Наличие такого факта вызывает отклонение конической фрезы 5 от оси вращения. Наличие степеней свободы у крестовидной муфты 9 и конструкции центрирующего элемента 11 позволяют отклоняться конической фрезе 5 от оси направления подачи, не оказывая влияния на всю конструкцию. При небольших углах наклонах конической фрезы 5, жидкостный наполнитель 10, частично заполняющая корпус 6 за счет возникновения дополнительного момента инерции (М) оказывает стабилизирующее воздействие на коническую фрезу 5 и возвращает ее в положение, при котором ось вращения конической фрезы 5 совпадает с направлением ее подачи при измельчении пня. По мере заглубления конической фрезы 5 в пень неравномерность воздействия силы резания снижается и измельчение пня переходит в установившийся режим. При этом центрирующий элемент 11 по мере заглубления удерживает фрезу 5 на поверхности измельчаемого пня, путем выработки отверстия в древесине. После того, как надземная часть пня измельчена и ее остатки не представляют препятствия для техники, прекращается подача вращательного движения конической фрезе 5 и при
помощи рамы 2 и штанги 4 она возвращается в транспортное положение. Конструкция центрирующего элемента 11 позволяет беспрепятственно произвести извлечение конической фрезы 5 из подземной части пня.
Конструкция машины для измельчения пней позволяет повысить ее работоспособность при измельчении пней со сложной формой торцевого среза.