способ обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов

Формула изобретения

1. Способ обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающий зажим дерева, срезание боковых ветвей и кроны дерева, ошкуривание коры и горизонтальное разрезание сортимента пиломатериалов на корню, отличающийся тем, что срезание боковых ветвей осуществляют одновременно с ошкуриванием коры и их измельчением путем протаскивания через измельчающее устройство, начиная с комля дерева вверх, а полученную при измельчении смесь пакетируют, причем ошкуренное дерево подпиливают в комлевой зоне с четырех сторон с образованием основы квадратного сечения, соответствующего по размеру сортименту брусовой продукции, а затем снимают подпиленные сегменты с четырех сторон дерева путем вертикального движения пил, после чего полученный брус отделяют от комля, режут на отрезки заданных параметров по длине и пакетируют полученные пиломатериалы раздельно по назначению и типоразмерам, причем перед изготовлением пиломатериалов или после их изготовления производят извлечение пня с его измельчением или удаление его из зоны произрастания дерева.

2. Способ обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов по п.1, отличающийся тем, что ошкуренное дерево оставляют на корню для естественной сушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке деревьев при их заготовке и разделке по сортименту, в частности при проведении выборочного или санитарного удаления деревьев.

Известен способ заготовки леса лесозаготовительной машиной, включающий захват дерева манипулятором, его подрезание и валку с дальнейшим транспортированием в приподнятом состоянии (см. патент РФ №1694082, кл. А01G 23/08, 1988 г.). Этот способ невозможно использовать при выборочной рубке леса, т.к. он приводит к уничтожению или повреждению подлеска и молодых перспективных деревьев.

Известен способ щадящей лесозаготовки, используемый в работе лесозаготовительной машине, включающий выбор деревьев, подлежащих заготовке, использование манипуляторов и телескопической стрелы с дополнительной опорой для срезания и транспортирования дерева из зоны заготовки (см. патент РФ №1754016, кл. А01G 23/08, 1990 г.). При использовании такого способа меньше травмируется молодняк, но при этом засорение леса отходами лесозаготовки, использование крупногабаритной техники, транспортировку необработанных деревьев, оставшиеся в земле пни делает известный способ неэкономичным и малоперспективным не только из-за загрязнения леса отходами лесоразработки, но и из-за невозможности использования освобожденной территории сразу под посадку молодняка.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающий зажим дерева, срезание боковых ветвей и кроны дерева, ошкуривание (удаление) коры и горизонтальное разрезание сортимента пиломатериалов на корню (см. патент РФ №2250599, А01G 23/08, 2004 г.).

Такой способ предусматривает срезание сверху вниз кроны, а затем и ветвей выбранных деревьев с последующей досушкой дерева на корню, затем спиливание дерева и его разрезание на сортименты по размерам. Обработка дерева сверху вниз приводит к обламыванию хрупкой верхушечной части деревьев. Кроме того, этот способ, как и предыдущие, приводит к сильному засорению обработанного леса отходами лесозаготовки (срезанными ветвями, кронами, стружкой). Пиломатериалы, получаемые при реализации этого способа, представляют собой полуфабрикат, требующий дальнейшей обработки.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи улучшения экологической обстановки в зоне обработки деревьев с переводом части отходов лесозаготовки в пиломатериалы или строительное либо топливное сырье, уменьшения потерь древесины и отходов лесозаготовки, повышения качества получаемых пиломатериалов, повышения универсализации процесса лесозаготовки, экономии энергетических ресурсов и времени на обработку древесины и восстановление леса вместо спиленных деревьев за счет совмещения ряда операций и возможности использования малогабаритной маневренной техники.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов, включающем зажим дерева, срезание боковых ветвей и кроны дерева, ошкуривание коры и горизонтальное разрезание сортимента пиломатериалов на корню, срезание боковых ветвей осуществляют одновременно с ошкуриванием коры и их измельчением путем протаскивания через измельчающее устройство, начиная с комля дерева вверх, а полученную при измельчении смесь пакетируют, причем ошкуренное дерево подпиливают в комлевой зоне с четырех сторон с образованием основы квадратного сечения, соответствующего по размеру сортименту брусовой продукции, а затем снимают подпиленные сегменты с четырех сторон дерева путем вертикального движения пил, после чего полученный брус отделяют от комля, режут на отрезки заданных параметров по длине и пакетируют полученные пиломатериалы раздельно по назначению и типоразмерам, причем перед изготовлением пиломатериалов или после их изготовления (пиломатериалов) производят извлечение пня с его измельчением или удалением его из зоны произрастания дерева. Ошкуренное дерево оставляют на корню для естественной сушки.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема захвата дерева, выбранного для обработки, и начало движения манипулятора. На фиг.2 - ошкуренное и подпиленное дерево, оставленное для естественной сушки. На фиг.3 - снятие подпиленных сегментов с четырех сторон с получением бруса из сердцевины дерева, стоящего на корню. На фиг.4 - брус квадратного сечения на корню дерева. На фиг.5 - распиловка бруса на погонаж и удаление корня.

Способ обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов включает зажим дерева 1, как минимум, в одной его зоне, например, приспособлением 2, содержащим прижимные и прокатывающие вальцы. В этом случае комель 3 будет служить в качестве естественного зажима при дальнейшей обработке дерева 1. При необходимости, если дерево 1 очень высокое и хрупкое, можно использовать дополнительное приспособление 4 с прижимными и прокатывающими вальцами. Затем производят снизу (от комля дерева) вверх срезание боковых ветвей, а потом и кроны. Срезание боковых ветвей производят одновременно с ошкуриванием коры и измельчением ветвей путем их протаскивания через измельчающее устройство, совмещенное с ошкуривающим устройством и установленное на приспособлении 1. Протаскивание ветвей и кроны через измельчающее устройство кольцевого типа, охватывающее дерево 1 по кругу в зоне приспособления 2, осуществляют прокатывающими прижимными вальцами. После обработки измельчающим и ошкуривающим устройствами на дереве 1 получают гладкую поверхность 5, которая будет в дальнейшем эффективно просушиваться, особенно при естественной сушке дерева 1, оставленного на корню. Кроме того, на ошкуренной гладкой поверхности 5 видны изъяны дерева 1, что дает возможность сразу скорректировать последовательность дальнейших операций.

Полученную при измельчении смесь (стружку) транспортируют пневмопроводом 6 к пакетирующему устройству лесозаготовительной машины. Затем эту смесь (стружку) прессуют и пакетируют в мешки, пакеты или коробки. Полученная стружка - это ценное сырье для мебельной промышленности и для других целей, которое неэкономично и неэкологично оставлять в лесу, т.к. оно загрязняет грунт, который зачастую надо сразу использовать под новые посадки молодняка. Пакетирование измельченной смеси (стружки) дает возможность сохранить сырье для мебельной промышленности и избежать загрязнения грунта, оставшегося после удаления деревьев.

Ошкуренное дерево 1 подпиливают в комлевой зоне 7 с четырех сторон с образованием основы 8 квадратного сечения, соответствующего по размеру сортименту брусовой продукции. Если есть возможность оставить ошкуренное и подпиленное дерево 1 для естественной сушки на корню, то дальнейшая обработка древесины значительно упрощается и удешевляется за счет исключения принудительной сушки и излишних энергозатрат. Причем подпиленное снизу дерево 1 сохнет быстрее без нарушения структуры его продольных волокон.

Затем вертикальным движением пил 9 снимают подпиленные сегменты 10 с четырех сторон дерева 1, после чего полученный брус 11 отделяют от комля 12, зажимают в зажимах 13, режут на отрезки 14 по заданным параметрам по длине и пакетируют полученные пиломатериалы раздельно по назначению и типоразмерам в отдельные бункеры лесозаготовительной машины. Если размеры дерева 1 позволяют, то при вертикальном движении пил 9 одновременно с удалением подпиленных сегментов 10 производят их продольную распиловку на пакет обрезных досок заданного типоразмера и горбылей.

Если нет возможности естественной сушки ошкуренных и подпиленных деревьев на корню, то следующим этапом вертикальным движением пил 9 снимают подпиленные сегменты 10 с четырех сторон дерева 1 или производят их продольную распиловку на пакет обрезных досок заданного типоразмера и горбылей. А затем полученный брус 11 отделяют от комля 12, зажимают в зажимах 13, режут на отрезки 14 по заданным параметрам по длине. Полученные пакеты обрезной доски и бруса транспортируют в отдельные бункеры лесозаготовительной машины и прижимают продольными зажимами для того, чтобы исключить их поперечные и продольные деформации при естественной и принудительной сушке и досушке.

Вся получаемая при продольной распиловке пилами 9 стружка также пневмопроводом 6 подается к пакетирующему устройству лесозаготовительной машины, где она прессуется и пакетируется вместе с остальной стружкой.

После изготовления пиломатериалов производят извлечение пня 15 корчевателем 16. Таким образом, место для посадки молодняка освобождается полностью. Установив на лесозаготовительной машине дополнительное измельчающее устройство, измельчают пень 15 и направляют дополнительным пневмопроводом полученную смесь (стружку) к пакетирующему устройству, где ее смешивают с остальной стружкой, прессуют вместе с ней и пакетируют. Если нет возможности дальнейшего измельчения пня 15, то его удаляют из зоны произрастания дерева 1.

При реализации такого способа зона обработки деревьев и заготовки древесных пиломатериалов остается практически незагрязненной отходами лесозаготовки и не нуждается в дополнительных операциях по уборке и расчистке территории для последующей эксплуатации освобожденного грунта. Кроме того, этот способ дает возможность использования малогабаритной маневренной техники: нет необходимости в тяжелых двухзажимных манипуляторах, которые производят обработку срезанных деревьев на весу, в данном случае роль нижнего зажима выполняет комель дерева, и вся его обработка производится на корню.

Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу улучшения экологической обстановки в зоне обработки деревьев с переводом части отходов лесозаготовки в пиломатериалы или строительное либо топливное сырье, уменьшения потерь древесины и отходов лесозаготовки, повышения качества получаемых пиломатериалов, повышения универсализации процесса лесозаготовки, экономии энергетических ресурсов и времени на обработку древесины и восстановление леса вместо спиленных деревьев за счет совмещения ряда операций и возможности использования малогабаритной маневренной техники.