BR112015004094B1

BR112015004094B1 - colheitadeira de árvores

Info

Publication number: BR112015004094B1
Application number: BR112015004094-2A
Authority: BR
Inventors: Torbjorn Sikstrom
Original assignee: Komatsu Forest Ab
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2021-01-26
Also published as: WO2014035300A1; EP2888487A1; AU2012388831B2; EP2888487A4; BR112015004094A2; AU2012388831A1

Abstract

MÉTODO PARA REDUZIR INTERRUPÇÕES NA OPERAÇÃO PARA MEIOS DE CONTROLE LINEARES, COLHEITADEIRA DE ÁRVORES, PROTETOR DE RESPINGO PARA PISTÃO DE CILINDRO HIDRÁULICO E USO DE PROTETOR DE RESPINGO. A presente invenção refere-se a um método e uma disposição para reduzir interrupções na operação de meios de controle linear (6) tais como um cilindro hidráulico com um alojamento de cilindro (6a) e uma haste de pistão (6b) que é usada para ajustar os elementos de máquina deslocáveis (2a, 2b) em uma colheitadeira de árvores (1), em que as interrupções na operação são causadas por respingos de fluidos das árvores que estão sendo processadas em uma colheitadeira de árvores. De acordo com o método, a haste de pistão (6b) é protegida contra a árvore (3), que foi inserida na colheitadeira de árvores (1) por meio de uma bainha de proteção (10) que circunda a haste de pistão, em que a bainha de proteção é disposta para acompanhar a haste de pistão durante o movimento da mesma, de tal forma que a bainha de proteção circunde pelo menos parcialmente o alojamento de cilindro (6a) quando o meio de controle está localizado na condição comprimida do mesmo.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método para reduzir as interrupções na operação de meios de controle de linha do tipo de haste de pistão, por exemplo, cilindros hidráulicos que são usados para ajustar os elementos de máquina deslocáveis das colheitadeiras de árvores de máquinas florestais, em que a função dos ditos meios de controle pode ser afetada negativamente pela influência dos respingos dos fluidos, tais como a resina e a seiva que são secretadas das árvores que foram derrubadas e são processadas na colheitadeira de árvores. A invenção se refere também a uma colheitadeira de árvores equipada com tal disposição e a invenção se refere a um protetor de respingo.

[0002] As colheitadeiras de árvores são usadas em máquinas florestais e são dispostas para realizar o derrubamento de árvores em crescimento e o processamento da árvore após o derrubamento no local de trabalho na floresta. A colheitadeira de árvores é fixada à extremidade de uma disposição de lança deslocável na máquina florestal, e que tem a tarefa de agarrar uma árvore ereta por meio de agarradores e derrubá-la. Após cortá-la, o tronco da árvore é repousado em uma posição essencialmente horizontal e é alimentado através de um aparador, em que o deslocamento da árvore através da unidade é interrompido em determinados intervalos, em que o tronco da árvore é cortado nos comprimentos desejados por serragem. O aparador compreende um ou diversos pares de facas que podem ser promovidos a uma posição de aparador ativo, em contato com o tronco da árvore pela influência do controle de meios atuadores e de controle de atuação hidráulica. É comum que o agarrador e o aparador sejam projetados de modo que os mesmos formem uma unidade comum na qual o agarrador demonstra braços de agarrar que são manobrados, cujos braços são suficientemente pontiagudos em suas pontas de modo que os mesmos possam servir, ao mesmo tempo, como facas de aparo.

[0003] Para a operação das muitas partes móveis que são componentes de uma colheitadeira de árvores, não menos importante as facas de aparo, dos meios atuadores e de controle linear que são usados normalmente do tipo conhecido como "operado de modo hidráulico". Deve-se entender que a expressão "meios de controle linear" conforme usado a seguir diz respeito a qualquer meio atuador e de controle de operação linear em geral, do tipo que tem uma haste de pistão ou um pistão que é montado nos mancais em um alojamento de uma maneira que permita o deslocamento e que possa se mover livremente durante a ativação dos meios de controle dentro e fora do alojamento, para ajustar o comprimento de operação linear dos meios de controle. As fixações para a montagem dos meios de controle estão presentes na extremidade livre da haste de pistão e no alojamento. Deve- se lembrar que os meios de controle desse tipo podem ser fabricados não apenas para a operação elétrica, mas também para a operação hidráulica, ou para combinações das mesmas. É comum que a haste de pistão durante a operação elétrica forme uma âncora em um motor elétrico, enquanto o enrolamento do estator do dito motor é disposto no alojamento. Os meios de controle operados de modo hidráulico, que são comumente mais usados para as colheitadeiras de árvores, compreendem de uma maneira conhecida um alojamento na forma de um cilindro, isto é, um alojamento de cilindro com um pistão e uma haste de pistão. Além disso, as conexões para um sistema de acionamento hidráulico estão presentes nas paredes da extremidade do cilindro, através da ação das quais o pistão pode ser forçado a se mover no cilindro, para ajustar o comprimento de operação dos meios de controle.

[0004] É comum para os meios de controle linear mencionados acima que o cilindro tenha um furo ou uma abertura em uma das suas paredes das extremidades, através da qual a haste de pistão passa para fora a partir do cilindro. A haste de pistão é guiada de uma maneira que permite o deslizamento na dita abertura através do que é conhecido como uma "vedação de haste de pistão". É altamente importante para a função dos meios de controle que uma boa vedação seja alcançada entre a parede da extremidade de cilindro e a haste de pistão. A principal tarefa da vedação de haste de pistão é evitar, dessa forma, o escapamento do instrumento hidráulico do cilindro, enquanto a mesma também tem a tarefa de evitar que contaminantes entrem no cilindro. Além disso, é importante para a função dos meios de controle que a haste de pistão não seja contaminada, e que um filme lubrificante de proteção possa ser mantido na haste de pistão.

[0005] Quando se trabalha com uma colheitadeira de árvores e durante o processamento de árvores, fluidos tais como a resina e a seiva são secretados da árvore. Os ditos fluidos tendem a respingar, em particular durante a operação de aparo, sobre, entre outros objetos, a haste de pistão que é um componente do meio atuador e de controle linear que é usado para operar as facas de aparo da colheitadeira de árvores, embora a dita haste de pistão seja localizada muitas vezes nas proximidades da área de trabalho.

[0006] Um problema com os ditos fluidos é que eles tendem a acompanhar a haste de pistão dentro do cilindro através da vedação de haste de pistão. Os fluidos e, em particular, a seiva, que consiste em nutrientes dissolvidos, como sais e açúcar, constituem no cilindro um contaminante que pode não apenas influenciar a função do próprio cilindro, mas também, misturando-se com o agente hidráulico que é parte dos circuitos hidráulicos da máquina florestal, que contaminam todo o sistema hidráulico. O sistema hidráulico que é uma parte das máquinas florestais modernas contém componentes que são muito sensíveis aos contaminantes. A resina é um fluido amarelo ou marrom altamente viscoso que contém componentes de resina e polissacarídeos que podem grudar, através do respingo a partir de um tronco da árvore, à haste de pistão. Tais depósitos tendem a se acumular e formar camadas semelhantes à borracha na superfície da haste de pistão. Os depósitos reduzem a habilidade da haste de pistão de se mover para dentro e para fora do cilindro com atrito baixo através da vedação de haste de pistão. Além disso, os depósitos acumulados tendem a danificar ou destruir a vedação de haste de pistão do cilindro.

[0007] Um primeiro propósito da presente invenção é alcançar, portanto, um método que torne possível eliminar os problemas descritos acima e reduzir a ocorrência das interrupções na operação de meios de controle de linha do tipo de haste de pistão, por exemplo, os cilindros hidráulicos que são usados para instalar os elementos de máquina deslocáveis nas colheitadeiras de árvores. O segundo propósito da invenção é alcançar uma colheitadeira de árvores que solucione esse problema. Um terceiro propósito da invenção é alcançar um protetor de respingo para um meio de controle do tipo de haste de pistão em uma colheitadeira de árvores.

[0008] Esse primeiro propósito da invenção é solucionado através das medidas e ações em uma colheitadeira de árvores que são especificadas na reivindicação 1, o segundo propósito da invenção é solucionado através de uma colheitadeira de árvores que foi atribuída os recursos distintos que são especificados na reivindicação 5, e o terceiro propósito através de um protetor de respingo que demonstra os recursos distintos especificados na reivindicação 6.

[0009] A presente invenção será descrita agora abaixo com mais detalhes em referência às modalidades que são mostradas nos desenhos anexos, dos quais:

[0010] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma parte de uma colheitadeira de árvores para uma máquina florestal de acordo com a invenção, em que uma disposição de proteção é disposta em associação a um cilindro hidráulico que é destinado para a operação de agarradores para a retenção de um tronco da árvore, sendo que os agarradores servem também como facas de aparo quando o tronco da árvore é extraído através da unidade,

[0011] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma disposição de proteção que é uma parte da invenção com partes separadas e destinadas para serem montadas sobre o cilindro hidráulico que é um componente da colheitadeira de árvores que é mostrada na Figura 1,

[0012] A Figura 3 mostra uma vista em corte transversal através de uma disposição de proteção que é uma parte da invenção vista ao longo da linha III-III na Figura 2, e

[0013] A Figura 4 mostra uma vista transparente através de uma parte de uma disposição de proteção que é uma parte da invenção, em um projeto alternativo.

[0014] A Figura 1 mostra de modo esquemático uma parte de uma colheitadeira de árvores 1 do tipo que é destinado a ser sustentado na extremidade livre de um braço ou lança manobrável em uma máquina florestal. A colheitadeira de árvores 1 compreende geralmente uma estrutura (não mostrada nos desenhos) dotada de agarradores 2 para reter uma árvore 3, uma disposição de cortadores (não mostrada nos desenhos) para cortar uma árvore que é retida firme pelo agarrador 2. O agarrador 2 compreende braços de garras 2a, 2b que operam em pares, sendo que cada um dos mesmos, a fim de agarrar a árvore 3, é montado para pivotar em uma junta 4 na estrutura da máquina de modo que a mesma oscile em um plano que é perpendicular à direção longitudinal de uma árvore 3 que foi colocada dentro de uma colheitadeira de árvores. A ação pivotante de cada braço é ilustrada no desenho, em que a estrutura não é mostrada, com uma linha de centro 5, 5’ para cada braço, respectivamente, por razões de simplicidade.

[0015] Com referência também à Figura 2, um meio atuador e de controle linear que é um componente da colheitadeira de árvores 1 e que nesse caso é constituído por um cilindro hidráulico 6 inclui um alojamento de cilindro 6a, uma haste de pistão 6b e uma vedação de haste de pistão 6c em uma seção de extremidade dianteira 6d do alojamento de cilindro que está voltada em direção à haste de pistão. Para o propósito de montagem, o alojamento de cilindro 6a tem uma primeira alça de fixação na forma de um acessório de cilindro 7a que, disposto em uma parte de extremidade traseira 6e, está voltado para fora da haste de pistão, e uma segunda alça de fixação na forma de um acessório de haste de pistão 7b localizado na extremidade livre da haste de pistão 6b. Com o dito acessório de cilindro 7a e o acessório de haste de pistão 7b, o cilindro hidráulico 6 é articulado para pivotar as extremidades do mesmo entre os dois braços de garras 2a, 2b de forma que os mesmos possam ser abertos e fechados pela influência do cilindro 6 e, dessa forma, podem ser trazidos para dentro e removidos da interação com uma árvore 3 que foi inserida dentro da colheitadeira de árvores 1. Cada braço de garra 2a, 2b é dotado de uma maneira conhecida de uma borda pontiaguda 9 a fim de servir ao mesmo tempo como faca de aparo, em que a árvore 3 é aparada sendo extraída adiante através da unidade, conforme é ilustrado com uma seta na Figura 1. A operação de extração acontece com a ajuda de rodas ou rolos de extração (não mostrado nos desenhos) que atuam nos lados opostos da árvore. A colheitadeira de árvores 1 compreende adicionalmente uma disposição de corte (não mostrada nos desenhos) que compreende uma motosserra e é usada para cortar uma árvore 3 que é alimentada adiante através da unidade nos comprimentos desejados.

[0016] A fim de evitar respingos dos fluidos tais como a resina, a seiva e similares que são secretadas de uma maneira descontrolada a partir da árvore 3 que está sendo processada na colheitadeira de árvores 1 que é depositada sobre a haste de pistão, o cilindro hidráulico 6 para a operação dos braços de garra e das facas de aparo 2a, 2b foram equipados com um protetor de respingo que demonstra uma bainha de proteção 10 com a forma de uma tigela. Essa bainha de proteção 10 é disposta de modo que a mesma proteja, juntamente com a haste de pistão 6b no movimento da mesma, o cilindro dos respingos de resina e de seiva de uma árvore 3 que foi inserida dentro da colheitadeira de árvores 1. A bainha de proteção 10 foi atribuída a uma forma em relação à haste de pistão 6b que a bainha de proteção circunde essencialmente a haste de pistão 6b e cubra efetivamente a mesma durante seu movimento de trabalho dentro e fora do alojamento de cilindro 6a. A bainha de proteção 10 se junta, dessa forma, à haste de pistão 6b de uma maneira suficientemente móvel, em que a bainha de proteção circunda pelo menos parcialmente o alojamento de cilindro 6a quando o cilindro 6 está localizado na condição comprimida do mesmo, consulte a Figura 1.

[0017] Conforme está mais claro através das Figuras 2 e 3, a bainha de proteção em formato de tigela 10 inclui principalmente um corpo em formato de tubo estendido ou um corpo em formato de bainha, que forma um invólucro com uma superfície de parede interna 10a e externa 10b, consulte a Figura 3. A bainha de proteção 10 tem uma fenda longitudinal 11 com seções de borda 11a, 11b que estão voltadas uma para a outra e que limitam entre as mesmas uma abertura em formato de ranhura, cuja largura é adaptada para formar um compartimento livre contra uma linha de pressão 18 sobre o alojamento de cilindro 6a e fornecer, ao mesmo tempo, dessa forma, um guia que permite que a bainha de proteção se mova na direção longitudinal da mesma em relação ao alojamento de cilindro 6a, mas impede que a bainha de proteção gire ao redor do eixo geométrico longitudinal da mesma. Consulte também a Figura 3, em que a linha de pressão 18 e a conexão associada no alojamento de cilindro são sugeridas com linhas pontilhadas.

[0018] Conforme está claro pelas Figuras 1 e 2, a bainha de proteção 10 demonstra um retentor em formato de arco 12 de material relativamente rígido em uma de suas extremidades. Esse retentor pode ser fabricado, por exemplo, a partir de um material rígido na forma de uma haste plana que foi dobrada em um formato de U. Um material adequado pode ser constituído por alumínio ou aço. O retentor 12 é dotado de furos de montagem 13 e é fixado, por sua vez, através de parafusos 14 ou similares, de uma maneira que permita que o mesmo seja removido, através da interação desses parafusos com furos rosqueados correspondentes 15 na cabeça de haste de pistão 7b. Nessa condição montada, o retentor arqueado 12 se estende ao redor de uma parte do perímetro mais extremo da cabeça de haste de pistão 7b em que a mesma demonstra um par de espigas em paralelo 12a, 12b que estão voltadas para trás em direção à haste de pistão 6b, se estende em lados opostos da cabeça de haste de pistão 7b, e em que as espigas da bainha de proteção 10 são fixadas e presas em uma de suas extremidades, por exemplo, por rebites Pop. A segunda extremidade da bainha de proteção é destinada a ser sustentada pela seção de extremidade 6d do alojamento de cilindro 6a que está voltada para a haste de pistão 6b através da interação entre a superfície interna côncava 10a, quando vista em um corte transversal, da bainha de proteção e a superfície externa convexa, quando vista em corte transversal, do alojamento de cilindro 6a. A bainha de proteção na presente modalidade é fabricada como um item descartável de um material elástico relativamente rígido de plástico. A fim de oferecer a rigidez exigida e uma boa ação de guia contra a parede de extremidade adiante 6d do alojamento de cilindro 6a que está voltada para a haste de pistão, a bainha de proteção 10 é dotada de um flange de reforço 19.

[0019] A presente disposição de proteção é mostrada em uma modalidade alternativa na Figura 4. Similar ao projeto que é descrito acima, a proteção em forma de tigela 10 inclui um corpo em formato de tubo estendido principalmente ou um corpo em formato de bainha que forma um invólucro que protege a haste de pistão 6b e que se acompanha o acessório 7b da haste de pistão durante o movimento da mesma. A bainha de proteção 10 se diferencia do projeto descrito acima através da ausência de uma fenda longitudinal 11. A bainha de proteção é projetada, em vez disso, como um cilindro oco de invólucro de modo continuamente circundante que é dimensionado de modo que circunde não apenas o alojamento de cilindro 6a e a haste de pistão 6b, mas também uma linha de pressão 18 ou uma disposição similar que é localizada na superfície externa do alojamento de cilindro.

[0020] A presente invenção não é limitada ao que foi descrito acima e mostrado nos desenhos: a mesma pode ser alterada e modificada de diversas formas diferentes dentro do escopo do conceito inovador definido pelas reivindicações da patente anexas.

Claims

1. Colheitadeira de árvores sustentada por uma máquina florestal para o derrubamento e processamento de árvores (3), sendo que a colheitadeira de árvores (1) compreende uma estrutura que compreende ainda - um meio de controle linear (6) do tipo de haste de pistão que demonstra um alojamento de cilindro (6a) e uma haste de pistão (6b), sendo que o alojamento de cilindro 6a tem uma primeira alça de fixação na forma de um acessório de cilindro (7a) que, disposta em uma parte de extremidade traseira (6e), é voltada para longe da haste de pistão, e uma segunda alça de fixação na forma de um acessório de haste de pistão (7b) localizado na extremidade livre da haste de pistão, -agarradores (2) para sustentar uma árvore (3), sendo que os agarradores compreendem ainda braços de garras (2a, 2b) que operam em pares, cada um dos quais, a fim de agarrar a árvore, é montado para girar em uma junta (4) na estrutura da máquina de modo a oscilar em um plano que é perpendicular à direção longitudinal de uma árvore que foi colocada na colheitadeira de árvores, sendo que cada braço de agarrar (2a, 2b) é fornecido com uma borda pontiaguda (9) a fim de servir ao mesmo tempo como faca de aparo, de modo que a árvore (3) é aparada sendo extraída adiante através da unidade com a ajuda de rodas ou rolos de extração que atuam em lados opostos da árvore, em que o meio de controle linear (6) é usado para o ajuste dos braços de agarrar (2a, 2b) e, com os mesmos, as facas de aparo, caracterizada pelo fato de que o acessório de cilindro (7a) e o acessório de haste de pistão (7b) do meio de controle linear (6) são unidos para girar em suas extremidades entre os dois braços de agarrar (2a, 2b) de modo que possam ser abertos e fechados pela influência do meio de controle linear e, dessa forma, possam ser trazidos para dentro e removidos da interação com uma árvore (3) que foi inserida na colheitadeira de árvores, e o meio de controle linear (6) compreende ainda uma bainha de proteção (10) com a qual a haste de pistão (6b) do meio de controle linear (6) é coberta de uma maneira circundante para evitar que os fluidos de árvores (3) processadas respinguem sobre a haste de pistão (6b), um retentor (12) com o qual a bainha de proteção (10) é fixada em uma das extremidades da mesma na extremidade livre ou cabeça (7b) da haste de pistão (6b), em que a bainha de proteção (10) circunda pelo menos parcialmente o alojamento de cilindro (6a) quando o meio de controle linear está na condição comprimida do mesmo.