способ машинизированной заготовки сучьев и хвойных лапок

Формула изобретения

Способ машинизированной заготовки сучьев и хвойных лапок, включающий поочередное наведение захватного механизма с сучкорезными устройствами на выбранное дерево, захват его, срезание сучьев и накопление, отличающийся тем, что сучья и/или хвойную лапку срезают последовательно в мутовках при синхронном вращении вокруг ствола срезающих и приемных устройств и укладывают ориентированными вдоль радиуса вращения приемных устройств.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится лесному хозяйству и может быть использовано при машинизированной заготовке сучьев и хвойных лапок.

Известны способы заготовки хвойных лапок с помощью бензопил и ручного инструмента (SU №2000108745/13, МКИ 3/00; SU №5036259/15, МКИ А 013/02; US №3181239, МКИ А01G 03/02, 1963).

Эти способы малопроизводительны, сопряжены с использованием небезопасного ручного труда и не позволяют эффективно заготовить все сучья и хвойные лапки с дерева.

Известен способ для обрезки и накопления сучьев (SU №565820, МКИ B27L 1/00, 1975). Способ включает поочередное наведение захватного механизма с сучкорезным устройством и накопителем сучьев в виде челюстей на выбранное для обработки дерево, захват его, протаскивание с одновременным срезанием сучьев и накоплением их между челюстями накопителя и стволом. После обработки дерева накопленная пачка сучьев укладывается в сторону.

Известный способ не обеспечивает раздельное накопление срезанных сучьев и хвойных лапок и не позволяет их пакетировать. Кроме того, при формировании пачки сучьев между челюстями накопителя, несомненно, будут большие потери сучьев.

Известен способ сбора и накопления сучьев и хвойных лапок (SU №1759322, МКИ 01G 23/08, 1992), осуществляемый лесозаготовительной машиной, которая снабжена смонтированным на раме самоходного шасси перед кабиной оператора, толкателем, с установленными на нем зажимными рычагами для накопления сучьев и лесосечных отходов. Кроме того, машина снабжена установленной на раме емкостью для сбора сучьев и хвойных лапок.

Способ включает поочередное наведение манипулятора с навесным рабочим органом на стоящее дерево, захват дерева, срезание сучьев, накопление и пакетирование сучьев и хвойных лапок и формирование пакетов в емкости для сбора сучьев и хвойных лапок.

Известный способ имеет недостатки отмеченные выше. Кроме того, при формировании пачки сучьев неизбежны включения посторонних предметов грунта, которые снижают качество заготовляемой продукции.

Известен способ машинизированной заготовки сучьв с использованием сучкорезно-раскряжевочной машины (СРМ) (Селиванов Н.Ф., Занегин Л.А. Безотходная технология лесозаготовок // Лесная промышленность. - 1999. - №4. - с.18-19.). Способ осуществляется путем срезания сучьев полукруглыми ножами, установленными в конусе для обрезки сучьев, и продвижения конуса вверх до вершины дерева; затем срезание вершины, обвязывание сучьев в конусе и укладку готового пакета сучьев на грунт лесосеки. После этого раскряжевочное устройство возвращается к стоящему дереву и на него сверху одевают конус. Мерное устройство отмеряет длину сортимента, а раскряжевочный узел с помощью цепной пилы отделяет его от стоящего ствола и манипулятором укладывает на грунт лесосеки. Цикл наводки конуса на стоящий ствол и раскряжевка его на сортименты продолжается пока ствол не будет полностью разделан.

Недостатком известного способа является то, что: во-первых, сучья в полученном пакете располагаются в хаотичном неорганизованном состоянии, вследствие чего его машинная разборка затруднена либо вообще невозможна. В связи с этим необходимо применение ручного труда, во-вторых, применение данного способа для подъема кроны с целью формирования бессучковой зоны для получения высококачественной древесины и для обеспечения пожарной безопасности невозможно.

Изобретение решает задачу машинизации операции заготовки сучьев и хвойных лапок и повышения эффективности использования биомассы древостоя.

Технический результат заключается в повышении эффективности процесса заготовки сучьев и хвойных лапок, сокращении их потерь и увеличении производительности труда.

Для достижения указанного технического результата в способе машинизированной заготовки сучьев и хвойных лапок, включающем поочередное наведение захватного механизма с сучкорезными устройствами на выбранное дерево, захват его, срезание сучьев и накопление, согласно изобретению, сучья и/или хвойную лапку срезают последовательно в мутовках при синхронном вращении вокруг ствола срезающих и приемных устройств и укладывают ориентированными вдоль радиуса вращения приемных устройств.

Предлагаемый способ заготовки сучьев и хвойных лапок отличается тем, что:

- сучья срезают последовательно в мутовках, при вращении срезающих устройств вокруг ствола;

- вращающиеся приемные устройства последовательно принимают раздельно срезанные сучья и хвойные лапки, поэтому они оказываются строго ориентированными вдоль радиуса вращения каждого из приемных устройств;

- заготовка и пакетирование сучьев и хвойных лапок осуществляется раздельно.

Способ включает поочередное наведение манипулятора, с навесным рабочим органом - захватным механизмом с сучкорезными и приемными устройствами, на стоящее дерево, захват дерева, последовательное срезание сучьев и/или хвойной лапки в мутовках при синхронном вращении вокруг ствола срезающих и приемных устройств и укладку их ориентированными вдоль радиуса вращения приемных устройств. Накопление и пакетирование сучьев и хвойных лапок осуществляют в приемных устройствах, а формирование пакетов осуществляют в накопителе-контейнере. Пакетирование сучьев и хвойной лапки осуществляется раздельно. Это позволяет получить организованный пакет, в котором все сучья и хвойная лапка сориентированы в одном направлении, что позволяет в последующем организовать заготовку хвойной лапки машинным способом, а также технологической щепы для производства древесно-стружечных плит без связующих.

Способ машинизированной заготовки сучьев и хвойных лапок осуществляется следующим образом. Машина перемещается по предварительно подготовленному технологическому коридору и останавливается в начале его. Технологическое оборудование переводится из транспортного положения в рабочее. При этом выдвижная секция телескопической стойки навесного рабочего органа находится в закрытом нижнем положении. С помощью телескопического манипулятора навесной рабочий орган наводится на дерево, подлежащее обработке и, в момент, когда нижние сучья дерева будут находиться в зоне действия пильных механизмов, фиксируется с помощью рычагов захвата.

Затем навесной рабочий орган с помощью телескопического манипулятора перемещается на роликах, находящихся на рычагах пильного механизма и фиксирующих рычагах захвата нижней части стойки, вокруг ствола обрабатываемого дерева, последовательно срезая сучья в мутовках пильными механизмами при синхронном вращении вокруг ствола срезающих и приемных устройств, которые падают в приемные устройства, ориентированных вдоль радиуса вращения.

Далее рычаги с пильными механизмами разжимаются и выдвижная секция телескопической стойки поднимается вверх по стволу обрабатываемого дерева с помощью гидроцилиндра и в момент, когда нижние сучья будут находиться в зоне действия пильных механизмов, рычаги с пильными механизмами сжимаются и процесс повторяется до момента, пока не выйдет полностью выдвижная секция телескопической стойки.

При этом, если высота обрабатываемого ствола дерева превышает ход выдвижной секции телескопической стойки, рычаги с пильными механизмами и рычаги, находящиеся на захвате нижней части стойки, разжимаются, а выдвижная секция телескопической стойки опускается в нижнее положение и навесной рабочий орган с помощью телескопического манипулятора поднимется выше и процесс повторяется.

По мере уменьшения диаметра обрабатываемого ствола, когда размер срезаемых веток уменьшается и приближается к хвойной лапке, последняя пакетируется раздельно. Срезанные сучья и хвойные лапки накапливаются и увязываются в плотные пакеты в приемных устройствах и формируются раздельно в накопителе-контейнере, расположенном на шасси.

Пример осуществления способа.

Срезание, накопление и пакетирование сучьев и хвойных лапок осуществляется машиной ЛП-19, включающей в себя самоходное шасси с установленным на нем телескопическим манипулятором, навесным рабочим органом и накопителем-контейнером.

Телескопический манипулятор выполнен с возможностью поворота на 360° в горизонтальной и на 120° в вертикальной плоскостях относительно точки присоединения к шасси и может поднимается вверх до 20 метров, что позволяет с одного места обработать значительное количество растущих деревьев.

На конце последней выдвижной секции телескопического манипулятора установлен рабочий орган, состоящий из телескопической стойки, в верхней части которой смонтированы рычаги с роликами, на которых расположены два цепных пильных механизма, приемные устройства сучьев и хвойных лапок с пакетирующими устройствами, а на нижней части стойки установлен захват с роликами, позволяющими свободно перемещаться навесному рабочему органу вокруг обрабатываемого ствола дерева. Телескопическая стойка способна выдвигаться на высоту до 3-х метров.

Срезание сучьев в мутовках осуществляется последовательно при синхронном вращении вокруг ствола срезающих и приемных устройств. Если высота обрабатываемого ствола дерева превышает ход выдвижной секции телескопической стойки, рычаги с пильными механизмами и рычаги, находящиеся на захвате нижней части стойки, разжимаются, выдвижная секция телескопической стойки опускается в нижнее положение, а навесной рабочий орган с помощью телескопического манипулятора поднимается выше, и процесс повторяется.

По мере уменьшения диаметра обрабатываемого ствола, когда размер срезаемых веток уменьшается и приближается к хвойной лапке, последние срезаются и пакетируются раздельно. Срезанные и ориентированные вдоль радиуса вращения сучья и хвойная лапка укладываются в приемные устройства. После заполнения приемных устройств сучья и/или хвойная лапка увязываются пакетирующими устройствами в плотные пакеты, которые перемещаются в накопитель-контейнер, расположенный на шасси. При этом формирование пакета производится с высокой степенью организованности, что позволяет при дальнейшей обработке уменьшить или исключить ручной труд, значительно снизить потери заготовляемой продукции, повысить эффективность использования биомассы древостоя и увеличить производительность труда.