RU2067818C1

RU2067818C1 - Logging apparatus

Info

Publication number: RU2067818C1
Application number: RU9494031033A
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Таланов
Original assignee: Борис Петрович Таланов
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-10-20
Also published as: RU94031033A

Abstract

FIELD: forestry. SUBSTANCE: apparatus has platform mounted on flying unit and cutting head with cables movably connected to platform. Cutting head has protective device and disk cutters, each having main cutting part and auxiliary cutting part on lower end surface. Adjacent cutters are mounted for rotation in different directions one with respect to the other. EFFECT: increased efficiency, wider operational capabilities and enhanced reliability in operation. 3 cl, 5 dwg

Description

Предложение относится к лесозаготовительным устройствам в труднодоступных районах как по расстоянию, так и по профилю земной поверхности, где древесная масса практически пропадает из-за невозможности промышленной добычи ее. The proposal relates to logging devices in hard-to-reach areas both in distance and in the profile of the earth’s surface, where the wood mass practically disappears due to the impossibility of its industrial extraction.

Предложение может быть использовано в народном хозяйстве как для промышленной добычи и заготовки древесины, так и для образования защитных полос при возникновении лесного пожара для ограничения распространения верхового пожара. The proposal can be used in the national economy both for industrial extraction and harvesting of wood, and for the formation of protective strips in the event of a forest fire to limit the spread of horse fire.

Для заготовки промышленной леса используется ручная пила "Дружба" с бензиновым приводом (БСЭ, том 14, стр. 369). For the harvesting of industrial woods, the Druzhba hand saw with a gasoline drive is used (TSB, vol. 14, p. 369).

Недостатками заготовки древесины с помощью "Дружбы" следует считать:
в глухой тайге, где деревья расположены плотно, после спиливания дерево останется, в большинстве случаев в стоячем положении, опираясь на соседние деревья, что требует предварительной обработки площадки для начала производственной заготовки древесины,
естественная подстилка тайги, состоящая из рядов сгнивших деревьев предыдущего поколения, не позволяет использовать более производительную технику.The disadvantages of harvesting wood using the "Friendship" should be considered:
in the dense taiga, where the trees are densely located, after sawing, the tree will remain, in most cases, in a standing position, relying on neighboring trees, which requires preliminary processing of the site to begin production of timber,
the natural litter of taiga, consisting of rows of decayed trees of the previous generation, does not allow the use of more productive equipment.

Сложность образования подъездных путей делает практически невозможным промышленную добычу древесины. Это усугубляется еще и рельефом местности. Т. е. происходит естественная потеря ценной древесины с ее ростом, гибелью и промежуточными пожарами лесными. The complexity of the formation of access roads makes the industrial extraction of wood practically impossible. This is compounded by the topography. That is, there is a natural loss of valuable wood with its growth, death and intermediate forest fires.

Известно техническое решение, которое включает в себя летательный аппарат и режущую головку с тросами, на которых она подвешена, кроме этого летательный аппарат снабжен захватным устройством для закрепления дерева (патент США N 4802517, кл. A 01 G 23/02, 1989). A technical solution is known, which includes an aircraft and a cutting head with cables on which it is suspended, in addition, the aircraft is equipped with a gripping device for securing a tree (US patent N 4802517, class A 01 G 23/02, 1989).

Недостатками известного технического решения следует считать:
техническое решение предназначено для выдергивания дерева,
захватное устройство нельзя разместить в плотной тайге и требуется участие человека для зачаливания дерева,
техническое решение нельзя использовать для промышленной добычи древесины,
невозможно образование противопожарной просеки при верховом пожаре,
Производительность такого устройства мала, что делает его использование неэкономичным и малоэффективным.The disadvantages of the known technical solutions should be considered:
the technical solution is designed to pull the tree,
the gripper cannot be placed in dense taiga and human involvement is required to moor the tree,
the technical solution cannot be used for industrial wood production,
formation of a firebreak is not possible in case of horse riding,
The performance of such a device is small, which makes its use uneconomical and inefficient.

Целью предложения является устранение указанных недостатков, а именно:
промышленная добыча древесины в густой тайге,
добыча древесины в труднодоступных районах при сложном рельефе местности,
возможность образования противопожарной просеки при верховом пожаре.The aim of the proposal is to address these shortcomings, namely:
industrial wood mining in dense taiga,
wood mining in hard-to-reach areas with difficult terrain,
the possibility of the formation of a fire clearing in a horse fire.

Поставленная цель достигается тем, что лесозаготовительное устройство снабжено смонтированной к летательному аппарату платформой, а тросы режущей головки подвижно соединены с платформой, при этом режущая головка имеет предохранительное устройство и дисковые фрезы, каждая из которых имеет основную режущую часть и дополнительную режущую часть на нижней торцевой поверхности, причем соседние фрезы установлены с возможностью вращения в разные стороны относительно друг друга, а предохранительное устройство содержит смонтированный посредством оси по центру режущей головки вал, установленные на валу независимые пластины с подпружиненными наконечниками, причем каждая пластина имеет приводной трос, а платформа имеет привод поворота в горизонтальной плоскости, приводы поворота платформы и приводы тросов установлены на летательном аппарате. This goal is achieved by the fact that the forestry device is equipped with a platform mounted to the aircraft, and the cutting head cables are movably connected to the platform, while the cutting head has a safety device and disk cutters, each of which has a main cutting part and an additional cutting part on the lower end surface moreover, adjacent milling cutters are mounted to rotate in different directions relative to each other, and the safety device contains mounted Due to the axis in the center of the cutting head, the shaft, independent plates with spring loaded tips mounted on the shaft, each plate having a drive cable, and the platform has a horizontal rotation drive, platform rotation drives and cable drives are mounted on the aircraft.

На чертежах упрощено в виде конструктивных схем представлено лесозаготовительное устройство. На фиг. 1 представлен рабочий технологический процесс образования начальной площадки для спиливания массива леса и его спиливание для заготовки древесины, на фиг. 2 разрез по оси вертикальной плоскостью, на фиг. 3 вид сверху на устройства направления и предохранения режущей головки, на фиг. 4 представлена кинематическая схема режущей головки, на фиг. 5 режущая часть фрезы с радиальной режущей частью и дополнительной торцевой режущей частью. The drawings simplified in the form of structural diagrams presents a logging device. In FIG. 1 shows a working process for the formation of an initial site for cutting a massive forest and cutting it for harvesting wood, FIG. 2 is a section along the axis of a vertical plane, in FIG. 3 is a top view of the device for guiding and protecting the cutting head, FIG. 4 is a kinematic diagram of a cutting head; FIG. 5 cutting part of the cutter with a radial cutting part and an additional end cutting part.

Лесозаготовительное устройство содержит летательный аппарат 1 (далее - вертолет) с платформой 2, которая соединена с приводом 3 через червячную пару 4 и муфту 5, образующие привод поворота платформы 2 в горизонтальной плоскости. На платформе 2 размещены приводы 6, которые соединены тросами с режущей головкой 8, причем торцы 7 имеют пружинные компенсаторы 9. Режущая головка 8 имеет четыре дисковые фрезы 10, которые снабжены основной режущей частью в радиальном направлении и дополнительной режущей частью 11, которая размещена на торцевой поверхности снизу, причем дополнительная режущая часть утоплена за нижнюю поверхность режущей кромки основной режущей части. Фрезы 10 соединены между собой клиноременной передачей 12 со шкивами 13 и приводом 14, причем две фрезы 10 имеют паразитные шестерни для обеспечения противоположного вращения соседних фрез 10 (кинематика показана на фиг. 4 и специальных пояснений не требует). На режущей головке 8 имеется ось 15, которая расположена по центру головки 8. На оси 15 закреплен вал 16, на котором подвижно в угловом направлении размещены направляющее 17 и предохранительное 18 устройства. Каждое из названных устройств 17, 18 имеют тросы 19, 20 управления, соединенные с каждым независимым элементом устройств 17, 18 независимым тросом 19, 20 управления. Элементы устройства 17 выполнены в виде изогнутых гребенок, взаимодействующих с упором 21 в нижнем положении, а элементы устройства 18 выполнены в виде независимых пластин с подпружиненными наконечниками 22, причем пластина способна взаимодействовать в своем нижнем положении с упором 23. Тросы 19, 20 управления, размещены вне платформы за счет выступов 24, а сами тросы соединены с приводами 25, 26. The logging device comprises an aircraft 1 (hereinafter referred to as a helicopter) with a platform 2, which is connected to the drive 3 through a worm pair 4 and a sleeve 5, which form the drive for turning the platform 2 in a horizontal plane. Drives 6 are placed on the platform 2, which are connected by cables to the cutting head 8, and the ends 7 have spring compensators 9. The cutting head 8 has four disk cutters 10, which are equipped with a main cutting part in the radial direction and an additional cutting part 11, which is located on the end surface below, and the additional cutting part is recessed for the lower surface of the cutting edge of the main cutting part. Milling cutters 10 are interconnected by V-belt drive 12 with pulleys 13 and drive 14, and two milling cutters 10 have spurious gears to ensure opposite rotation of adjacent milling cutters 10 (the kinematics shown in Fig. 4 and does not require special explanations). On the cutting head 8 there is an axis 15, which is located in the center of the head 8. On the axis 15, a shaft 16 is fixed, on which the guide 17 and the safety device 18 are mounted movably in the angular direction. Each of these devices 17, 18 have control cables 19, 20 connected to each independent element of devices 17, 18 with an independent control cable 19, 20. The elements of the device 17 are made in the form of curved combs interacting with the stop 21 in the lower position, and the elements of the device 18 are made in the form of independent plates with spring-loaded tips 22, and the plate is able to interact in its lower position with the stop 23. The control cables 19, 20 are placed outside the platform due to the protrusions 24, and the cables themselves are connected to the drives 25, 26.

Действует лесозаготовительное устройство следующим образом:
Вертолет располагается в зависшем положении над выбранным местом разработки, включается привод 14, режущая головка 8 опускается от тросов 7 с приводами 6, дополнительные торцевые режущие части фрез 10 срезают массив леса, образуя колодец, который и является начальной площадкой для спиливания леса. Затем головку 8 приподнимают до расчетной высоты запиливания, включают приводы 25, 26 и опускают предохранительное устройство 18 до упора 23 и устройство направления 17 до упора 21. Вертолет 1 начинает двигаться в выбранном направлении и создает усилие резания на фрезах 10 режущей головки 8 путем отклонения режущей головки 8 от оси по отношению к вертолету 1. При движении происходит срезание деревьев массива на установленной высоте. Деревья будут падать в направлении тросов 7 и устройство предохранения 18 своими подпружиненными пластинами будут сбрасывать их. Сами пластины могут быть размещены под углом относительно направления движения (условно не показано, т.к. зависит от направления вращения пар фрез 10 относительно направления движения, которые взаимодействуют в данный момент с массивом леса.The logging device operates as follows:
The helicopter is in a hovering position over the chosen development site, the drive 14 is turned on, the cutting head 8 is lowered from the cables 7 with the drives 6, the additional end cutting parts of the milling cutters 10 cut the forest mass, forming a well, which is the initial platform for sawing wood. Then the head 8 is raised to the calculated cutting height, the actuators 25, 26 are turned on and the safety device 18 is lowered to the stop 23 and the directional device 17 to the stop 21. The helicopter 1 starts moving in the selected direction and creates a cutting force on the milling cutters 10 of the cutting head 8 by deflecting the cutting heads 8 from the axis with respect to the helicopter 1. When moving, the trees of the array are cut at a specified height. The trees will fall in the direction of the cables 7 and the safety device 18 with their spring loaded plates will dump them. The plates themselves can be placed at an angle relative to the direction of movement (not shown conditionally, because it depends on the direction of rotation of the pair of cutters 10 relative to the direction of movement, which are currently interacting with the forest.

Необходимо сделать следующие замечания:
1. За первый заход могут срезаться верхушки деревьев, которые не представляют ценность. Часть из срезанных верхушек провалится между деревьями, а те, которые не провалятся попадут в общую массу при последующих срезах. Затем производится срез промышленной части дерева.The following points should be made:
1. During the first approach, the tops of trees that are not valuable can be cut. Part of the cut tops will fall between the trees, and those that do not fail will fall into the total mass during subsequent slices. Then a cut is made of the industrial part of the tree.

2. Момент инерции фрез значителен, поэтому изменение массы по отношению к направлению движения не будет сказываться и следует ожидать значительную скорость, соизмеримую со скоростью пропила на пилорамах. Это объясняется тем, что спиливается не сплошная масса, как это происходит на пилорамах. Обороты фрез 10 желательно иметь как можно больше. Следует иметь ввиду, что значительно больший диаметр фрез 10 повысит линейную скорость (окружную) режущей части ее. 2. The moment of inertia of the cutters is significant, therefore, a change in mass with respect to the direction of movement will not affect and a significant speed should be expected, commensurate with the speed of cut on the sawmills. This is due to the fact that not a continuous mass is cut off, as it happens on sawmills. Turns of cutters 10 is desirable to have as much as possible. It should be borne in mind that a significantly larger diameter of the cutters 10 will increase the linear speed (circumferential) of the cutting part of it.

3. Вращающий момент на вертолет не передается, т.к. соседние фрезы 10 вращаются в различных направлениях, а элементы устройства 17 будут дополнительно препятствовать развороту вертолета. 3. Torque is not transmitted to the helicopter, because neighboring milling cutters 10 rotate in different directions, and the elements of the device 17 will further prevent the helicopter from turning.

4. При необходимости вертолет может сесть на образованную пропилом площадку в массиве леса. 4. If necessary, the helicopter can land on the site formed by the cut in the forest.

5. После образования расчетной просеки с вертолета спускаются операторы, которые производят зачаливание отдельных древесных стволов, которые представляют промышленный интерес, а концы удавок, которыми производили зачаливание, крепят к единому карабину, который впоследствии закрепляется на вертолете и транспортируется закрепленный массив в пункт назначения. 5. After the settlement clearing has been formed, helicopters descend from the helicopter, mooring individual tree trunks, which are of industrial interest, and the ends of the mooring rods, which moored, are attached to a single carbine, which is subsequently fixed to the helicopter and the fixed mass is transported to the destination.

6. При затуплении кромок режущих фрез 10 производят поворот на 90^o и процесс продолжается.6. When the edges of the cutting mills 10 are blunted, they rotate by 90 ^° and the process continues.

7. Приводы 25, 26 могут быть объединены, как и управляющие тросы 19, 20. 7. Drives 25, 26 can be combined, as well as control cables 19, 20.

8. Муфта 5 служит для отсоединения режущей головки 8 с платформой 2. 8. The coupling 5 is used to disconnect the cutting head 8 with the platform 2.

9. Населенные пункты постоянно потребляют древесину как для строительных работ, так и для отопления, что приводит к вырубанию окраин леса, а данное устройство позволяет сохранить опушку и экологическое равновесие неизменным. Следует иметь ввиду, что затраты наземного транспорта по лесной дороге, включая на специальные машины, не меньше, чем на вертолет, а расстояние, которое может охватить вертолет значительно больше при одной заправке и со значительным снижением времени доставки. 9. Settlements constantly consume wood both for construction work and for heating, which leads to cutting down the outskirts of the forest, and this device allows you to keep the edge and ecological balance unchanged. It should be borne in mind that the cost of land transport on a forest road, including for special vehicles, is not less than for a helicopter, and the distance that a helicopter can cover is much greater at one refueling and with a significant reduction in delivery time.

Таким образом, техническое решение позволяет достигнуть все поставленные цели и получить значительный экономический эффект. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 Thus, the technical solution allows you to achieve all the goals and get a significant economic effect. YYY2 YYY4

Claims

1. A forestry device comprising an aircraft and a cutting head with cables, characterized in that the device is equipped with a platform mounted to the aircraft, and the cables of the cutting head are movably connected to the platform, while the cutting head has a safety device and disk cutters, each of which has the main cutting part and the additional cutting part on the lower end surface, and adjacent milling cutters are mounted for rotation in different directions relative to each other.

2. The device according to claim 1, characterized in that the safety device comprises a shaft mounted through an axis in the center of the cutting head, independent plates mounted on the shaft with spring-loaded tips, each plate having a drive cable.

3. The device according to p. 1, characterized in that the platform has a horizontal rotation drive, and the horizontal rotation platform and cable drives are mounted on the aircraft.