RU207145U1

RU207145U1 - HARVESTER HEAD WITH EXTENDABLE BLADE

Info

Publication number: RU207145U1
Application number: RU2021115021U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Васильев
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2021-10-14

Abstract

Полезная модель относится к области лесозаготовок, а именно к харвестерным головкам, и может быть использована при валке деревьев в зимних условиях. Харвестерная головка наряду с валкой, обрезкой сучьев, раскряжевкой деревьев на сортименты позволяет осуществлять окапывание стволов деревьев перед их валкой в зимних условиях при высоком уровне снежного покрова.Харвестерная головка с выдвижным отвалом отличается тем, что вдоль рамы смонтированы направляющие, в которых с возможностью поступательного перемещения установлен выдвижной отвал, между выдвижным отвалом и рамой установлен гидроцилиндр, причем крепление гидроцилиндра к выдвижному отвалу осуществляется через пружины сжатия, при этом в узле крепления гидроцилиндра к выдвижному отвалу установлен концевой датчик, причем расстояние между концевым датчиком и выдвижным отвалом меньше, чем ход пружин сжатия.The utility model relates to the field of logging, namely to harvester heads, and can be used for felling trees in winter conditions. The harvester head, along with felling, delimbing, crosscutting of trees into assortments, allows digging in tree trunks before felling in winter conditions with a high level of snow cover. a retractable blade is installed, a hydraulic cylinder is installed between the retractable blade and the frame, and the hydraulic cylinder is attached to the retractable blade through compression springs, while an end sensor is installed in the attachment of the hydraulic cylinder to the retractable blade, and the distance between the end sensor and the retractable blade is less than the stroke of the compression springs ...

Description

Полезная модель относится к области лесозаготовок, а именно к харвестерным головкам, и может быть использовано при валке деревьев в зимних условиях. Харвестерная головка наряду с валкой, обрезкой сучьев, раскряжевкой деревьев на сортименты позволяет осуществлять окапывание стволов деревьев перед их валкой в зимних условиях при высоком уровне снежного покрова.The utility model relates to the field of logging, namely to harvester heads, and can be used for felling trees in winter conditions. The harvester head, along with felling, pruning, and crosscutting of trees into assortments, allows digging in tree trunks before felling them in winter conditions with a high level of snow cover.

Известно устройство для очистки снега вокруг стволов растущих деревьев [Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 436735, заявлено 02.12.1972, опубликовано 25.07.1974] включающее рабочий орган, выполненный в виде камеры, образованной двумя жесткими пластинами с гофрированной оболочкой, соединенной посредством гибкого шланга с компрессором, работающим от двигателя бензиномоторной пилы. Двигатель бензиномоторной пилы для удобства использования устройства может быть смонтирован в ранцевой подвеске.A device for cleaning snow around the trunks of growing trees is known [Description of the invention to inventor's certificate SU 436735, declared 02.12.1972, published 25.07.1974] including a working body made in the form of a chamber formed by two rigid plates with a corrugated sheath connected by means of a flexible hose to a compressor powered by a gasoline saw engine. For the convenience of using the device, the engine of a gasoline-powered saw can be mounted in a knapsack suspension.

Недостатком известного устройства для очистки снега вокруг стволов растущих деревьев является его использование в ручном режиме и не возможность установки на харвестерную головку без существенной доработки. Еще один недостаток связан с вероятностью выскальзывания устройства из снежной массы, обусловленным отсутствием удерживающего прижимающего воздействия при заглублении рабочего органа устройства в снежную массу, особенно при ее неравномерной плотности.The disadvantage of the known device for clearing snow around the trunks of growing trees is its use in manual mode and the impossibility of installing it on the harvester head without significant modification. Another drawback is associated with the likelihood of the device slipping out of the snow mass, due to the lack of a holding pressing effect when the working body of the device is deepened into the snow mass, especially when its density is uneven.

Известен рабочий орган, навешиваемый на манипулятор валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины [Описание к патенту на полезную модель RU 121467, приоритет от 10.05.2012, опубликовано 27.10.2012] включающий каркас и механизм поворота каркаса относительно манипулятора, протаскивающий механизм, подвижные и неподвижные сучкорезные ножи, пильный механизм. В нижней части каркаса дополнительно смонтированы измельчающее устройство для пней, расположенное напротив пильного механизма и выполненное в виде тела вращения с установленными на нем режущими элементами, и защитный кожух, причем измельчающее устройство приводится в действие при помощи гидродвигателя, при этом механизм поворота из вертикального в горизонтальное положение в месте сочленения с манипулятором валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины снабжен блокирующим устройством.Known working body, hung on the manipulator of the feller-delimbing-bucking machine [Description to the utility model patent RU 121467, priority from 05/10/2012, published on 10/27/2012] including a frame and a mechanism for turning the frame relative to the manipulator, pulling mechanism, movable and stationary delimbing knives, sawing mechanism. In the lower part of the frame, a chopping device for stumps is additionally mounted, located opposite the sawing mechanism and made in the form of a body of rotation with cutting elements installed on it, and a protective casing, and the chopping device is driven by a hydraulic motor, while the rotation mechanism from vertical to horizontal the position at the point of articulation with the manipulator of the feller-delimbing-bucking machine is equipped with a locking device.

Недостатком известного рабочего органа, навешиваемого на манипулятор валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины является его неприспособленность к осуществлению операции по окапыванию стволов деревьев перед их валкой в зимних условиях. При высоком уровне снега перед спиливанием дерева приходится заглублять харвестерную головку в снежный покров, что чревато ее механическими повреждениями. При наличии плотного снежного наста, характерного в период оттепелей, не всегда удается его преодолеть. В результате остаются высокие пни, что ведет к уменьшению объема ценной стволовой древесины, заготавливаемой с 1 га площади.The disadvantage of the known working body, suspended on the manipulator of the feller-delimbing-bucking machine, is its inability to carry out the operation of digging in tree trunks before felling them in winter conditions. With a high level of snow, before cutting a tree, you have to bury the harvester head into the snow cover, which is fraught with mechanical damage. In the presence of a dense snow crust, characteristic of the thaw period, it is not always possible to overcome it. As a result, high stumps remain, which leads to a decrease in the volume of valuable stem wood harvested from 1 hectare of area.

Наиболее близкой по своей сущности и взятой за прототип является известная харвестерная головка [Харвестерная головка - основная часть харвестера - Харвестер с высокими технологическими характеристиками. -Электронный ресурс. - Режим доступа:The closest in essence and taken as a prototype is the well-known harvester head [Harvester head - the main part of the harvester - Harvester with high technological characteristics. -Electronic resource. - Access mode:

http://lesotehnika.com/statya/st_4_harvesterhead.html, дата обращения 11.07.2017] включающая в себя раму, соединенный с ней механизм поворота рамы, установленные на поворотных рычагах протаскивающие вальцы, неподвижно установленный в верхней части рамы сучкорезный нож, поворотные верхние и нижние сучкорезные ножи, ролик хода, колесо измерителя длины, пильный механизм, отдельные датчики.http://lesotehnika.com/statya/st_4_harvesterhead.html, access date 11.07.2017] including a frame, a frame turning mechanism connected to it, pulling rollers mounted on pivoting levers, a delimbing knife fixedly mounted in the upper part of the frame, rotary upper and lower delimbing knives, travel roller, length gauge wheel, sawing mechanism, separate sensors.

Недостатком известной харвестерной головки является ее неприспособленность к осуществлению операции по окапыванию стволов деревьев перед их валкой в зимних условиях. При высоком уровне снега перед спиливанием дерева приходится заглублять харвестерную головку в снежный покров, что чревато ее механическими повреждениями. При наличии плотного снежного наста, характерного в период оттепелей, не всегда удается его преодолеть. В результате остаются высокие пни, что ведет к уменьшению объема ценной стволовой древесины, заготавливаемой с 1 га площади.The disadvantage of the known harvester head is its inability to carry out the operation of burying tree trunks before felling them in winter conditions. With a high level of snow, before cutting a tree, you have to bury the harvester head into the snow cover, which is fraught with mechanical damage. In the presence of a dense snow crust, characteristic of the thaw period, it is not always possible to overcome it. As a result, high stumps remain, which leads to a decrease in the volume of valuable stem wood harvested from 1 hectare of area.

Технический результат предлагаемой харвестерной головки с выдвижным отвалом заключается в расширении технологических возможностей путем выполнения дополнительной операции по окапыванию стоящих на корню деревьев, ведущей к уменьшению высоты оставляемого пня и снижению вероятности механического повреждения устройства при его заглублении в снежную массу при заготовке леса в зимний период при большой высоте снежного покрова.The technical result of the proposed harvester head with a retractable blade is to expand technological capabilities by performing an additional operation to dig in standing trees, leading to a decrease in the height of the stump left and a decrease in the likelihood of mechanical damage to the device when it is buried in the snow mass when logging in winter with a large the height of the snow cover.

Достигается технический результат тем, что на харвестерной головке с выдвижным отвалом, включающей раму, механизм поворота рамы, установленные на поворотных рычагах протаскивающие вальцы, установленный на раме верхний неподвижный сучкорезный нож, поворотные верхние и нижние сучкорезные ножи, пильный механизм, вдоль рамы смонтированы направляющие, в которых с возможностью поступательного перемещения установлен выдвижной отвал, между выдвижным отвалом и рамой установлен гидроцилиндр, причем крепление гидроцилиндра к выдвижному отвалу осуществляется через пружины сжатия, при этом в узле крепления гидроцилиндра к выдвижному отвалу установлен концевой датчик, причем расстояние между концевым датчиком и выдвижным отвалом меньше, чем ход пружин сжатия.The technical result is achieved by the fact that on the harvester head with a retractable blade, which includes a frame, a frame rotation mechanism, pulling rollers mounted on pivoting levers, an upper fixed delimbing knife mounted on the frame, rotary upper and lower delimbing knives, a saw mechanism, guides are mounted along the frame, in which a retractable blade is installed with the possibility of translational movement, a hydraulic cylinder is installed between the retractable blade and the frame, and the hydraulic cylinder is attached to the retractable blade through compression springs, while an end sensor is installed in the attachment point of the hydraulic cylinder to the retractable blade, and the distance between the end sensor and the retractable blade less than the travel of the compression springs.

На фиг. 1 представлен главный вид харвестерной головки с выдвижным отвалом при выдвижном отвале находящемся в пределах габаритного размера рамы - транспортном положении. На фиг. 2 представлен вид слева харвестерной головки с выдвижным отвалом при выдвижном отвале находящемся в пределах габаритного размера рамы - транспортном положении. На фиг. 3 представлен главный вид харвестерной головки с выдвижным отвалом при выдвижном отвале находящемся в положении, когда он выступает за габаритный размер рамы с учетом габаритного размера пильного механизма - рабочем положении. На фиг. 4 представлен вид слева харвестерной головки с выдвижным отвалом при выдвижном отвале, находящемся в положении, когда он выступает за габаритный размер рамы с учетом габаритного размера пильного механизма - рабочем положении.FIG. 1 shows the main view of a harvester head with a retractable blade when the retractable blade is within the overall size of the frame - transport position. FIG. 2 shows a left side view of a harvester head with a retractable blade when the retractable blade is within the overall dimensions of the frame - transport position. FIG. 3 shows the main view of a harvester head with a retractable blade when the retractable blade is in the position when it protrudes beyond the overall size of the frame, taking into account the overall size of the saw mechanism - the working position. FIG. 4 shows a left view of a harvester head with a retractable blade with a retractable blade in a position where it protrudes beyond the overall size of the frame, taking into account the overall size of the saw mechanism - working position.

Харвестерная головка с выдвижным отвалом включает в себя раму 1, механизм поворота 2 рамы 1, протаскивающие вальцы 3, установленные на раме 1 поворотные верхние 4 и нижние 5 сучкорезные ножи, пильный механизм 6. Вдоль рамы 1 смонтированы направляющие 7. В направляющих 7 с возможностью поступательного перемещения установлен выдвижной отвал 8. Выдвижной отвал 8 установлен таким образом, что при нахождении в нижнем крайнем положении он выступает за габаритный размер рамы 1 с учетом габаритного размера пильного механизма 6 (фиг. 3, 4), а при нахождении в верхнем крайнем положении он находится в пределах габаритного размера рамы 1 (фиг. 1, 2). Между выдвижным отвалом 8 и рамой 1 установлен гидроцилиндр 9. Крепление гидроцилиндра 9 к выдвижному отвалу 8 осуществляется через пружины сжатия 10. В узле крепления гидроцилиндра 9 к выдвижному отвалу 8 установлен концевой датчик 11. При этом расстояние между концевым датчиком 11 и выдвижным отвалом 8 меньше, чем ход пружин сжатия 10.The harvester head with a retractable blade includes a frame 1, a swing mechanism 2 of a frame 1, pulling rollers 3 mounted on a frame 1 rotary upper 4 and lower 5 delimbing knives, a saw mechanism 6. Along the frame 1, guides 7 are mounted. of translational movement, a retractable blade 8 is installed. The retractable blade 8 is installed in such a way that when it is in the lower extreme position, it protrudes beyond the overall size of the frame 1, taking into account the overall size of the saw mechanism 6 (Fig. 3, 4), and when in the upper extreme position it is within the overall dimensions of the frame 1 (Fig. 1, 2). A hydraulic cylinder 9 is installed between the retractable blade 8 and the frame 1. The hydraulic cylinder 9 is attached to the retractable blade 8 through compression springs 10. In the attachment point of the hydraulic cylinder 9 to the retractable blade 8, an end sensor 11 is installed. The distance between the end sensor 11 and the retractable blade 8 is less than the travel of the compression springs 10.

Работает харвестерная головка с выдвижным отвалом следующим образом.The harvester head with a retractable blade works as follows.

Харвестерная головка с выдвижным отвалом устанавливается на манипулятор харвестера. Харвестер подъезжает к дереву, которое подлежит повалу.The retractable blade harvester head is mounted on the harvester arm. The harvester drives up to a tree that is about to fall.

При отсутствии снежного покрова вблизи ствола дерева оператор наводит харвестерную головку на дерево, производит его захват у шейки корня путем зажатия между рамой 1 и поворотными верхними 4 и нижними 5 сучкорезными ножами, спиливание, валку. При этом выдвижной отвал 8 находится в пределах габаритного размера рамы 1 - в транспортном положении.In the absence of snow cover near the tree trunk, the operator aims the harvester head at the tree, grabs it at the root collar by clamping it between the frame 1 and the rotary upper 4 and lower 5 delimbing knives, cutting, felling. In this case, the retractable blade 8 is within the overall dimensions of the frame 1 - in the transport position.

При наличии снежного покрова вблизи ствола дерева оператор приводит выдвижной отвал 8 в рабочее положение. Для этого выдвижной отвал 8 перемещается в направляющих 7 до положения, когда он будет выступать за габаритный размер рамы 1 с учетом соответствующего габаритного размера пильного механизма 6. Перемещение выдвижного отвала 8 в направляющих 7 осуществляется гидроцилиндром 9. При этом усилие прижатия со стороны гидроцилиндра 9 к выдвижном к отвалу 8 передается через пружины сжатия 10. Затем оператор подводит харвестерную головку с выдвижным отвалом к дереву и опускает ее, внедряя отвал 8 в снежную массу. При достижении выдвижным отвалом твердой поверхности (поверхности почвы, камней, корней и т.п.) пружины сжатия 10 сжимаются, и благодаря тому, что расстояние между концевым датчиком 11 и выдвижным отвалом 8 меньше, чем ход пружин сжатия 10, происходит контакт выдвижного отвала 8 с концевым датчиком 11. Контакт выдвижного отвала 8 с концевым датчиком 11 служит сигналом для оператора, что выдвижной отвал достиг твердой поверхности и следует остановить прижимающее воздействие на него. Затем оператор отводит харвестерную головку с выдвижным отвалом от дерева, сдвигая при этом выдвижным отвалом 8 снежную массу в сторону, и таким образом освобождает пространство вокруг ствола дерева от снежного покрова. Затем оператор приводит выдвижной отвал 8 в транспортное положение путем его поступательного перемещения в направляющих 7 до положения, когда он будет находиться в пределах габаритного размера рамы 1. Затем оператор наводит харвестерную головку на дерево, производит его захват у шейки корня путем зажатия между рамой 1 и поворотными верхними 4 и нижними 5 сучкорезными ножами, спиливание, валку.In the presence of snow near the tree trunk, the operator brings the retractable blade 8 to the working position. To do this, the retractable blade 8 moves in the guides 7 to the position when it will protrude beyond the overall size of the frame 1, taking into account the corresponding overall size of the saw mechanism 6. The retractable blade 8 is moved in the guides 7 by the hydraulic cylinder 9. In this case, the pressing force from the side of the hydraulic cylinder 9 to retractable to the blade 8 is transmitted through the compression springs 10. Then the operator brings the harvester head with a retractable blade to the tree and lowers it, introducing the blade 8 into the snow mass. When the retractable blade reaches a solid surface (soil, stones, roots, etc.), the compression springs 10 are compressed, and due to the fact that the distance between the end sensor 11 and the retractable blade 8 is less than the stroke of the compression springs 10, the retractable blade contacts 8 with end sensor 11. The contact of the extension blade 8 with the end sensor 11 serves as a signal to the operator that the extension blade has reached a hard surface and the pressing action on it should be stopped. Then the operator moves the harvester head with a retractable blade away from the tree, while moving the retractable blade 8 to the side of the snow mass, and thus frees the space around the tree trunk from the snow cover. Then the operator brings the retractable blade 8 to the transport position by moving it forward in the guides 7 to the position where it will be within the overall size of the frame 1. Then the operator brings the harvester head to the tree, captures it at the root collar by clamping between the frame 1 and rotary upper 4 and lower 5 delimbing knives, sawing, felling.

Благодаря тому, что вдоль рамы 1 смонтированы направляющие 7 в которых с возможностью поступательного перемещения установлен выдвижной отвал 8 обеспечивается расширение технологических возможностей харвестерной головки путем выполнения дополнительной операции по окапыванию стоящих на корню деревьев, которая ведет к уменьшению высоты оставляемого пня, а также снижению вероятности механического повреждения устройства возможного при его заглублении в плотную снежную массу при заготовке леса в зимний период при большой высоте снежного покрова.Due to the fact that guides 7 are mounted along the frame 1, in which a retractable blade 8 is installed with the possibility of translational movement, an expansion of the technological capabilities of the harvester head is provided by performing an additional operation to dig in standing trees, which leads to a decrease in the height of the stump left, as well as a decrease in the likelihood of mechanical damage to the device possible when it is buried in a dense snow mass during logging in winter with a high snow cover.

Благодаря возможности поступательного перемещения выдвижного отвала 8 в направляющих 7 обеспечивается положение выдвижного отвала 8 от нижнего крайнего положения при котором он выступает за габаритный размер рамы 1 с учетом габаритного размера пильного механизма 6 и обеспечивает выполнение операции окапывания деревьев от снежной массы, до верхнего крайнего положении при котором выдвижной отвал 8 находится в пределах габаритного размера рамы 1 и не препятствует работе харвестерной головки в присущем ей режиме - захват дерева, спиливание, валка.Due to the possibility of translational movement of the retractable blade 8 in the guides 7, the position of the retractable blade 8 from the lower extreme position is ensured at which it protrudes beyond the overall size of the frame 1, taking into account the overall size of the sawing mechanism 6 and provides the operation of digging trees from the snow mass to the upper extreme position when which retractable blade 8 is within the overall size of the frame 1 and does not interfere with the operation of the harvester head in its inherent mode - grabbing a tree, cutting, felling.

Благодаря тому, что между выдвижным отвалом и рамой установлен гидроцилиндр, причем крепление гидроцилиндра к выдвижному отвалу осуществляется через пружины сжатия, при этом в узле крепления гидроцилиндра к выдвижному отвалу установлен концевой датчик, причем расстояние между концевым датчиком и выдвижным отвалом меньше, чем ход пружин сжатия обеспечивается возможность контроля глубины заглубления выдвижного отвала, а именно достижения им твердого препятствия (поверхности почвы, камней, корней и т.п.). Это обстоятельство позволит контролировать глубину внедрения выдвижного отвала в снежный покров и тем самым обеспечить очистку снежного покрова на максимально возможную глубину и исключить вероятность механического повреждения элементов конструкции при попытке внедрить выдвижной отвал в промерзший грунт в условиях отсутствия зрительного контроля, что обусловлено большой высотой снежного покрова.Due to the fact that a hydraulic cylinder is installed between the retractable blade and the frame, and the hydraulic cylinder is attached to the retractable blade through compression springs, while an end sensor is installed in the attachment of the hydraulic cylinder to the retractable blade, and the distance between the end sensor and the retractable blade is less than the stroke of the compression springs it is possible to control the depth of penetration of the retractable dump, namely, when it reaches a solid obstacle (soil surface, stones, roots, etc.). This circumstance will make it possible to control the depth of penetration of the retractable blade into the snow cover and thereby ensure the cleaning of the snow cover to the maximum possible depth and eliminate the likelihood of mechanical damage to structural elements when trying to introduce the retractable blade into the frozen ground in the absence of visual control, which is due to the large height of the snow cover.

Claims

Harvester head with a retractable blade, including a frame, a frame swing mechanism, pulling rollers mounted on swivel arms, an upper fixed delimbing knife mounted on the frame, rotary upper and lower delimbing knives, a saw mechanism, characterized in that guides are mounted along the frame, in which with a retractable blade is installed with the possibility of translational movement, a hydraulic cylinder is installed between the retractable blade and the frame, and the hydraulic cylinder is attached to the retractable blade through compression springs, while an end sensor is installed in the attachment point of the hydraulic cylinder to the retractable blade, and the distance between the end sensor and the retractable blade is less than compression spring travel.