RU2025948C1

RU2025948C1 - End loader-disintegrator

Info

Publication number: RU2025948C1
Authority: RU
Inventors: А.И. Шведов
Original assignee: Шведов Александр Иванович
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: forest industry. SUBSTANCE: end loader- disintegrator has self-propelled chassis 1 on frame of which swing boom 2 with clamp is installed. Clamp has movable jaw 4 and fixed jaw 3 with grip levers. Fixed jaw 3 has slots in which disintegrating members are installed. Disintegrating members are made in form of driven chain saws 10. Each saw 10 has independent approach drive. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к лесозаготовительной технике, в частности к машинам для подбора, погрузки и измельчения лесосечных отходов. The invention relates to forestry equipment, in particular to machines for the selection, loading and grinding of logging waste.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является известный челюстной погрузчик, предназначенный для измельчения лесосечных отходов и содержащий самоходное шасси, на раме которого смонтирована поворотная стрела с челюстным захватом, на подвижной и неподвижной челюстях которого между их крайними зубьями, на паре поперечин, установлены измельчающие рабочие органы - пластинчатые ножи. Closest to the proposed technical solution is a well-known jaw loader designed for chopping logging waste and containing a self-propelled chassis, on the frame of which is mounted a jib boom with jaw gripper, on the movable and fixed jaws of which between their extreme teeth, on a pair of cross members, grinding working bodies are installed - plate knives.

Недостатком этого устройства является то, что для обеспечения высокой производительности при измельчении пучков сучьев больших диаметров требуется очень большое усилие, так как происходит бесстружечное силовое резание и, как следствие, большая металлоемкость устройства, затрудняющая использование его в условиях лесосеки. Кроме того, при изменении одного режима на другой (например, погрузки хлыстов на измельчение сучьев), требуется время на переналадку (до 1 ч в смену). Это снижает его эффективность. The disadvantage of this device is that to ensure high performance when grinding bundles of large branches of large diameters, a very large effort is required, as there is a chipless power cutting and, as a result, a large metal consumption of the device, which makes it difficult to use it in the cutting area. In addition, when changing one mode to another (for example, loading whips to chop branches), it takes time to readjust (up to 1 hour per shift). This reduces its effectiveness.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства в условиях лесосеки. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device in the conditions of the cutting area.

На фиг.1 представлен погрузчик-измельчитель в двух положениях подвижной челюсти (положение I - момент захвата; положение II - момент обжатия пучка сучьев); на фиг.2 - то же при измельчении пучка сучьев на отрезки (положение II подвижной челюсти) и при погрузке отрезков (опорожнении захвата) в кузов транспортного средства (положение III); на фиг.3 - то же, вид спереди (вид по стрелке А на фиг.1) при подвижной челюсти в положении I; на фиг. 4 - фрагмент открытого челюстного захвата, представленного на фиг.3, с местными разрезами рычагов; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3 с тремя положениями измельчающих рабочих органов: I - на начало измельчения; II - на середине измельчения; III - на окончание измельчения; на фиг.6 представлена технологическая схема работы челюстного погрузчика-измельчителя на погрузочном пункте по трем направлениям:
а) подбор, раскряжевка (измельчение) на чураки обломков стволов деревьев и их погрузка в транспортное средство;
б) подбор, измельчение на отрезки отделенных от ствола дерева элементов кроны и их погрузка на транспортное средство;
в) погрузка хлыстов (деревьев) на лесовоз.Figure 1 shows the loader-grinder in two positions of the movable jaw (position I - the moment of capture; position II - the moment of compression of the bundle of branches); figure 2 - the same when grinding the bundle of branches into segments (position II of the movable jaw) and when loading the segments (emptying the grab) in the vehicle body (position III); figure 3 is the same front view (view along arrow A in figure 1) with a movable jaw in position I; in FIG. 4 is a fragment of an open jaw grip shown in FIG. 3, with local sections of the levers; figure 5 is a section bB in figure 3 with three positions of the grinding working bodies: I - at the beginning of grinding; II - in the middle of grinding; III - at the end of grinding; figure 6 presents the technological scheme of operation of the jaw loader-grinder at the loading point in three directions:
a) selection, bucking (grinding) on churaki debris of tree trunks and their loading into a vehicle;
b) selection, grinding into pieces of crown elements separated from the tree trunk and their loading on the vehicle;
c) loading of whips (trees) onto a timber truck.

Челюстной погрузчик-измельчитель (фиг.1, 2, 3, 6) содержит самоходное шасси 1, на раме которого установлена поворотная стрела 2 с челюстным захватом, состоящим из неподвижных 3 и подвижных 4 челюстей. Каждая челюсть выполнена в виде захватных органов, поочередно установленных на валу 5 один против другого. В основании рычагов неподвижной челюсти 3 выполнены отверстия, через которые проходит этот приводной (шлицевой) вал. На валу неподвижно посажены рычаги подвижной челюсти 4. При этом для обхвата пучка сучьев при любом его поперечном сечении рычаги подвижной челюсти 4 при движении навстречу рычагам неподвижной челюсти 3 проходят между ними. Для поворота вала 5, а вместе с ним и рычагов подвижной челюсти 4, на его концы посажены звездочки 6, на которые накинуты тяговые цепи 7. Одним концом эта тяговая цепь крепится к зубу звездочки 6, а другим - к штоку гидроцилиндра 8. The jaw loader-grinder (Fig. 1, 2, 3, 6) contains a self-propelled chassis 1, on the frame of which a swinging arm 2 with a jaw gripper consisting of fixed 3 and movable 4 jaws is mounted. Each jaw is made in the form of gripping organs, alternately mounted on the shaft 5 one against the other. At the base of the levers of the fixed jaw 3 holes are made through which this drive (spline) shaft passes. The levers of the movable jaw 4 are fixedly mounted on the shaft. In this case, to grip the bundle of branches at any cross section, the levers of the movable jaw 4, when moving towards the levers of the fixed jaw 3, pass between them. To rotate the shaft 5, and with it the levers of the movable jaw 4, sprockets 6 are mounted on its ends, on which the traction chains are threaded 7. At one end, this traction chain is attached to the tooth of the sprocket 6, and the other to the rod of the hydraulic cylinder 8.

Для измельчения в сомкнутом захвате пучка сучьев в рычагах неподвижной челюсти 3 выполнены открытые полости 9, в которых помещаются измельчающие рабочие органы, например двухконсольные цепные пилы 10. Для этой цели рычаги неподвижной челюсти могут быть выполнены в виде спаренных один с другим рычагов, между боковыми стенками которых образуются щелевые полости 9 (фиг. 4). Одна из консолей пилы 10 является направляющей шиной 11 для пильной цепи 12, а другая для обеспечения выдвигания шины 11 из полости 9 в пространство захвата 2 - поворотным рычагом 13 (фиг.1, 2, 4, 5). Свободный его конец шарнирно соединен с штоком гидроцилиндра 14, который в свою очередь шарнирно соединен с основанием неподвижной челюсти 3. На боковых стенках полости 9 имеются отверстия, в одно из которых (правое) подвижно посажена полая (в виде втулки с рычагом) ось 15 пилы 10. Пильная цепь 12 пилы 10 приводится в действие от приводной звездочки 16, которая неподвижно посажена на вал 17. Этот вал на подшипниках установлен в двух отверстиях: в стенке, ограничивающей полость 9, и в полости оси 15. Для привода вала 17 во вращение на одном из его концов неподвижно посажена звездочка 18, которая через цепь 19, звездочку 20, приводной вал 21, соединительную муфту 22 получает движение от гидромотора 23. Приводной вал 21 и гидромотор 23 в приведенном случае установлены для привода пил, находящихся во всех рычагах неподвижной челюсти 3. При необходимости для каждой пилы может быть установлен свой индивидуальный привод. For grinding in a closed grip of a bundle of knots in the levers of the fixed jaw 3 open cavities 9 are made in which the grinding working bodies, for example two-chain saws 10 are placed. For this purpose, the levers of the fixed jaw can be made in the form of levers paired with one another, between the side walls which formed slotted cavity 9 (Fig. 4). One of the consoles of the saw 10 is a guide bar 11 for the saw chain 12, and the other to ensure the extension of the tire 11 from the cavity 9 into the grip space 2 - by a rotary lever 13 (Figs. 1, 2, 4, 5). Its free end is pivotally connected to the rod of the hydraulic cylinder 14, which in turn is pivotally connected to the base of the fixed jaw 3. There are holes on the side walls of the cavity 9, one of which (the right one) has a hollow axis (in the form of a sleeve with a lever) of the saw 15 10. The saw chain 12 of the saw 10 is driven by a drive sprocket 16, which is fixedly mounted on the shaft 17. This shaft is mounted on bearings in two holes: in the wall bounding the cavity 9, and in the cavity of the axis 15. To drive the shaft 17 into rotation at one of its ends nep the sprocket 18 is set motionlessly, which, through the chain 19, the sprocket 20, the drive shaft 21, the coupling 22 receives movement from the hydraulic motor 23. The drive shaft 21 and the hydraulic motor 23 are installed in this case to drive the saws located in all the levers of the fixed jaw 3. If necessary for each saw its own individual drive can be installed.

С другой стороны для выдвижения пил из полости каждого рычага применены индивидуальные для каждой пилы гидроцилиндры 14. Такое решение позволяет выбирать определенный порядок выхода пил и таким образом, получать отрезки различной длины. При необходимости этот привод может быть общим для всех пил. Для смазки пильной цепи на другом конце вала 17 посажен эксцентрик 24, который приводит в действие масляный насос (не показан). Для устранения напряжений вала 21, возникающих при перекосах (наблюдаются за счет отклонения рычагов неподвижной челюсти 3 при обжатии пучка сучьев) вал 21 выполнен сочлененным (прерывистым) и соединен муфтами 22. Они помещаются в полостях рычагов неподвижной челюсти 3. Так как усилия со стороны рычагов при обжатии небольшие, то для уменьшения металлоемкости конструкции захвата его рычаги целесообразно выполнять полыми (пустотелыми) 4. Длина отрезков, получаемых при измельчении сучьев, равна величине "а". Это интервал между продольными осями шин 11 соседних рычагов неподвижной челюсти 3. Для надежного удержания в захвате отрезков сучьев при измельчении пучка ширина "в" рычага неподвижной челюсти 3 должна быть в 2 раза больше ширины "в" рычага подвижной челюсти 4. On the other hand, to extend the saws from the cavity of each lever, individual cylinders 14 are used for each saw. This solution allows you to choose a specific exit order for the saws and thus obtain segments of different lengths. If necessary, this drive may be common to all saws. To lubricate the saw chain, an eccentric 24 is fitted at the other end of the shaft 17, which drives an oil pump (not shown). To eliminate the stresses of the shaft 21 arising from distortions (observed due to the deviation of the levers of the fixed jaw 3 during compression of the bundle of branches), the shaft 21 is made articulated (intermittent) and connected by couplings 22. They are placed in the cavity of the levers of the fixed jaw 3. Since the forces from the side of the levers when crimping small, then to reduce the metal consumption of the gripping structure, it is advisable to carry out its levers hollow (hollow) 4. The length of the segments obtained by grinding branches is equal to the value of "a". This is the interval between the longitudinal axes of the tires 11 of the adjacent levers of the fixed jaw 3. For reliable retention in the capture of segments of knots when grinding the beam, the width "in" of the lever of the fixed jaw 3 should be 2 times greater than the width "in" of the lever of the movable jaw 4.

Предлагаемый погрузчик-измельчитель является многооперационной и многоцелевой машиной (фиг.6). The proposed loader-grinder is a multi-operation and multi-purpose machine (Fig.6).

Она выполняет следующие операции: подбирает штучные лесоматериалы (элементы кроны), измельчает или раскряжевывает их на отрезки, а также загружает последние в транспортные средства. Эта машина может быть использована в следующих целях: при погрузке деревьев или хлыстов на подвижной состав (фиг.6, в), при подборе, измельчении и погрузке элементов кроны дерева (фиг. 6, б), а также при подборе, раскряжевке и погрузке крупных лесосечных отходов в виде обломков ствола дерева (фиг.6, а). It performs the following operations: it selects piece timber (crown elements), shreds or bales them into pieces, and also loads the latter into vehicles. This machine can be used for the following purposes: when loading trees or whips onto rolling stock (Fig. 6, c), when selecting, chopping and loading elements of the crown of a tree (Fig. 6, b), as well as when selecting, bucking and loading large logging waste in the form of fragments of a tree trunk (Fig.6, a).

В режиме погрузки (фиг. 6, в) погрузчик-измельчитель работает как обычный челюстной лесопогрузчик. Наличие чередующихся между собой многочисленных захватных рычагов челюстного захвата позволяет ему осуществлять захват и погрузку мелких лесоматериалов. При работе в режиме погрузки цепные пилы 10 неподвижны и находятся в полостях 9 рычагов неподвижной челюсти 3 (фиг.5, положение пил I). In the loading mode (Fig. 6, c), the loader-chopper works like a regular jaw logger. The presence of alternating between each other numerous gripping levers of the maxillary grip allows him to grab and load small timber. When working in the loading mode, the chain saws 10 are stationary and are in the cavities 9 of the levers of the fixed jaw 3 (figure 5, the position of the saws I).

После погрузки на лесовоз 25 хлыстов 26 (фиг. 6, в) погрузчик-измельчитель переходит к валу сучьев 27 (фиг.6, б), которые получаются в результате отделения их от стволов деревьев 28 сучкорезной машиной 29. Сучья при падении на землю большей частью ориентированы вдоль стрелы сучкорезной машины 29, поэтому продольная ось погрузчика-измельчителя устанавливается поперек продольных осей стволиков сучьев 27. Основания стволиков сучьев при падении тоже большей частью находятся под левым срезом сучкорезной головки. Поэтому правый край челюстного захвата находится на уровне сучкорезной головки машины 29 (показано пунктирной линией). After loading 25 logs 26 (Fig. 6, c) onto the timber truck, the loader-grinder passes to the shaft of twigs 27 (Fig. 6, b), which are obtained by separating them from tree trunks 28 with a delimbing machine 29. Boughs when falling to the ground partly oriented along the boom of the delimbing machine 29, therefore, the longitudinal axis of the loader-chopper is installed across the longitudinal axes of the branches of the branches 27. The bases of the branches of the branches during the fall are also mostly located under the left cut of the delimbing head. Therefore, the right edge of the jaw grip is at the level of the delimbing head of the machine 29 (shown by a dashed line).

После правильной установки продольной оси машины начинается процесс подбора, измельчения и погрузки. Он протекает следующим образом. After proper installation of the longitudinal axis of the machine, the selection, grinding and loading process begins. It proceeds as follows.

С откинутой нижней челюстью 4 (фиг.1, положение I) погрузчик-измельчитель накатывается на вал сучьев 27. Подвижная челюсть 4 подводится под сучья 27. Затем, поворачиваясь, нижняя челюсть 4 отсекает пучок сучьев ствола 27 и прижимает его к неподвижной челюсти 3 (фиг.1 и 5, положение нижней челюсти II). После этого погрузчик-измельчитель (фиг.6, б) с пучком сучьев перемещается к транспортному средству 30. Стрела 2 движением "через себя" переводится назад. При этом захват погрузчика-измельчителя зависает над кузовом транспортного средства 30 (фиг.2). Включается гидромотор 23 (фиг. 4, 2, 1, 3) и движение от его вала через соединительные муфты 22, вал 21, звездочки 20, приводные цепи 19, звездочки 18 передается на вал 17, а с него через приводную звездочку 16 на пильную цепь 12. Пилы 10 работают на холостом ходу. Затем при помощи гидроцилиндров 14, штоки которых воздействуют на плечи поворотных рычагов 13 консольных цепных пил 10 (фиг.5), из полостей 9 захватных рычагов неподвижной челюсти 3, выдвигаются шины 11 с пильными цепями 12 и надвигаются на обжатый пучок сучьев (фиг.2, 5). Надвигание может быть одновременным, когда все пилы выдвигаются одновременно, или последовательным, когда поочередно друг за другом. With the lower jaw 4 folded down (Fig. 1, position I), the loader-chopper rolls onto the knot shaft 27. The movable jaw 4 is brought under the knot 27. Then, turning, the lower jaw 4 cuts off the bundle of the trunk 27 and presses it against the fixed jaw 3 ( 1 and 5, the position of the lower jaw II). After that, the loader-grinder (Fig.6, b) with a bunch of branches moves to the vehicle 30. Arrow 2 is moved “through itself” back. When this capture loader-grinder hangs over the body of the vehicle 30 (figure 2). The hydraulic motor 23 is turned on (Fig. 4, 2, 1, 3) and the movement from its shaft through the couplings 22, shaft 21, sprockets 20, drive chains 19, sprockets 18 is transmitted to the shaft 17, and from it through the drive sprocket 16 to the saw chain 12. Saws 10 idle. Then, with the help of hydraulic cylinders 14, the rods of which act on the shoulders of the pivoting arms 13 of the cantilever chain saws 10 (Fig. 5), from the cavities 9 of the gripping levers of the fixed jaw 3, the tires 11 with the saw chains 12 are pulled out and pushed onto the compressed bundle of knots (Fig. 2 , 5). The thrust can be simultaneous when all the saws are extended simultaneously, or sequential when alternately one after the other.

В первом случае достигается наибольшая производительность, во-втором - сокращение мощности гидромотора. In the first case, the highest productivity is achieved, in the second - the reduction in the power of the hydraulic motor.

Шины 11 с пильными цепями 12, двигаясь по дуге окружности из положения I до положения III (фиг.5), перерезают на части весь пучок сучьев. После этого подвижная челюсть 4 раскрывается (поднимается) из положения II в положение III (фиг.2) и измельченный на отрезки 31 пучок высыпается из захвата в кузов транспортного средства 30. Гидромотоp 23 выключается, пильные цепи 12 останавливается и шины 11 пил 10 при помощи гидроцилиндров 14 возвращаются в исходное положение (из положения III в положение I, фиг. 5). Движением "через себя" стрела 2 снова переводится в режим подбора и погрузчик-измельчитель готов к подбору, измельчению и погрузке следующего пучка сучьев. Если длина сучьев (пучка) больше ширины захвата (расстояние между крайними рычагами неподвижной челюсти 3), то процесс подбора, измельчения и погрузки пучка сучьев отличается от рассмотренного. Он выполняется в несколько приемов. Измельчение происходит после подбора и обжатия пучка без перекидывания стрелы 2 с захватом "через себя". Свисающая часть пучка падает на землю, формируя параллельно основному другой вал 32. Менее предпочтителен вариант, когда свисающая часть пучка падает за машиной. Это происходит при перекидывании стрелы "через себя". После измельчения основного вала сучьев 27 переходят к измельчению неизмельченной его части - вала 32. Рабочая длина шины 11 цепной пилы 10 должна быть не меньше поперечного размера (диаметра), сжатого между челюстями (фиг. 4, 2 и 1) пучка сучьев. А поперечный размер (диаметр) сжатого пучка определяется исходя из 5-8 кратного уменьшения площади поперечного сечения разрыхленных в открытом захвате пучка сучьев. Коэффициент разрыхленности (полнодревесности) сучьев в пределах 0,12-0,20. Поэтому форму и размеры рычагов захвата назначают исходя из этих технических требований. Мощность гидромотора 23 определяется исходя из условий измельчения: одновременное или поочередное, а также от размеров, породы и состояния измельчаемых элементов кроны. Кроме того, на мощность гидромотора 23 оказывает влияние скорость надвигания. Она назначается в зависимости от величины требуемой производительности по измельчению и величины мощности гидросистемы привода цилиндров 23 (производительности гидронасоса системы). Tires 11 with saw chains 12, moving along an arc of a circle from position I to position III (Fig. 5), cut the whole bundle of branches into pieces. After that, the movable jaw 4 opens (rises) from position II to position III (Fig. 2) and the beam crushed into segments 31 is poured out of the grip into the vehicle body 30. The hydraulic motor 23 is turned off, the saw chains 12 are stopped and the tires 11 drank 10 using hydraulic cylinders 14 are returned to their original position (from position III to position I, Fig. 5). With the movement “through itself”, the arrow 2 is again placed in the selection mode and the loader-chopper is ready for selection, grinding and loading of the next bundle of branches. If the length of the knots (bundle) is greater than the working width (distance between the extreme levers of the fixed jaw 3), then the process of selecting, grinding and loading the bundle of knots differs from the considered one. It is performed in several steps. Grinding occurs after selection and compression of the beam without throwing the boom 2 with a grip “through itself”. The overhanging part of the beam falls to the ground, forming another shaft 32 parallel to the main one. Less preferred is the case when the overhanging part of the beam falls behind the machine. This occurs when the arrow is thrown "through itself." After grinding the main shaft of the branches 27 proceed to grinding its unmilled part - the shaft 32. The working length of the tire 11 of the chain saw 10 should be not less than the transverse size (diameter) compressed between the jaws (Fig. 4, 2 and 1) of the bundle of branches. And the transverse size (diameter) of the compressed beam is determined on the basis of a 5-8-fold decrease in the cross-sectional area of the branches loosened in an open beam capture. The coefficient of loosening (full wood) of branches in the range of 0.12-0.20. Therefore, the shape and dimensions of the gripping levers are assigned based on these technical requirements. The power of the hydraulic motor 23 is determined based on the grinding conditions: simultaneous or alternating, as well as on the size, breed and condition of the crushed elements of the crown. In addition, the speed of the thrust affects the power of the hydraulic motor 23. It is assigned depending on the size of the required grinding performance and the power of the hydraulic system of the cylinder drive 23 (hydraulic pump capacity of the system).

При необходимости после измельчения элементов кроны, погрузчик-измельчитель переходит к измельчению (раскряжевке) лесосечных отходов 33 в виде уложенных в штабель частей ствола дерева, например вершинок, обломки стволов дерева, крупные сучья и пр. (фиг. 6, а). Технология измельчения (раскряжевки) крупных лесосечных отходов аналогична рассмотренной. Отличие в том, что измельчение происходит, как правило, на крупные отрезки, кратные величине "а" - расстоянию между продольными осями шин 11 цепных пил 10. Машинист погрузчика-измельчителя выбирает схему раскроя и включает нужные гидроцилиндры 14 привода надвигания пил 10. На фиг. 6, а показаны параллельный основному штабель 34 нераскряжеванных частей лесосечных отходов, транспортное средство 35, на котором вывозятся отрезки (чураки), отрезки (чураки) 36. If necessary, after grinding the crown elements, the loader-grinder proceeds to grinding (bucking) of logging waste 33 in the form of stacked parts of a tree trunk, for example, tops, fragments of tree trunks, large branches, etc. (Fig. 6, a). The technology of grinding (bucking) of large logging waste is similar to that considered. The difference is that grinding, as a rule, takes place into large segments that are multiples of the “a” value - the distance between the longitudinal axes of the tires 11 of the chain saws 10. The loader-chopper driver selects the cutting layout and turns on the necessary hydraulic cylinders 14 of the saw thrust drive 10. In FIG. . 6a, parallel to the main stack 34 of non-scattered parts of logging waste, a vehicle 35, on which segments (churaks), segments (churaks) 36 are exported, are shown.

Использование предлагаемого челюстного погрузчика-измельчителя позволяет по сравнению с известным улучшить условия измельчения лесосечных отходов, резко сократив при этом металлоемкость захвата и мощность привода подвижной челюсти. Одновременно с этим расширяется возможность использования предлагаемого погрузчика-измельчителя с перепиливающими рабочими органами для измельчения крупных лесосечных отходов, что обеспечивает реализацию безотходной и ресурсосберегающей технологии лесозаготовок. The use of the proposed jaw loader-grinder allows, in comparison with the known one, to improve the conditions for grinding logging waste, while drastically reducing the metal consumption and the drive power of the movable jaw. At the same time, the possibility of using the proposed loader-grinder with sawing working bodies to grind large logging waste is expanded, which ensures the implementation of waste-free and resource-saving logging technology.

Claims

1. JAW LOADER-GRINDER, containing a self-propelled chassis, on the frame of which is mounted a rotary boom with a jaw grip, having a movable and fixed jaw with gripping levers and grooves in them, as well as grinding organs, characterized in that, in order to increase efficiency in operation in the conditions of the cutting area, grinding organs are made in the form of drive chain saws pivotally mounted in the grooves of the gripping levers of the fixed jaw.

2. The loader-chopper according to claim 1, characterized in that each chain saw is equipped with an individual thrust drive.