RU2201074C1

RU2201074C1 - Stump cutting apparatus

Info

Publication number: RU2201074C1
Application number: RU2001124119/13A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Филиппов; А.В. Филиппов; Ю.А. Ширнин; А.В. Лазарев; К.П. Рукомойников; Д.Ю. Ямуков
Original assignee: Марийский государственный технический университет
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-27

Abstract

FIELD: forestry and agricultural engineering. SUBSTANCE: apparatus has rotor, two knives fixed in inclined position on rotor casing and having notched cutting edges movable on conical surface by means of screw mechanism and two conical transmissions for transmitting motion from hydraulic engine. Such construction allows loading created on working tool in the process of cutting root system to be reduced and stump extraction process to be facilitated due to cut off roots. Apparatus is used in agriculture for removal of stumps from land to be prepared for agricultural purposes, and in forestry for stocking of root and stump wood. EFFECT: wider operational capabilities and increased efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к навесному оборудованию машин и механизмов, предназначенных для извлечения пней из грунта, и может быть использовано в лесной и лесохимической промышленности при заготовке свежей или спелой пневокорневой древесины, а также для удаления пней при подготовке почвы в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. The invention relates to attachments of machines and mechanisms designed to extract stumps from the soil, and can be used in the forest and forest chemical industries when harvesting fresh or ripe pneumo root wood, as well as to remove stumps when preparing the soil in other industries and agriculture.

Известен ряд машин и механизмов для вырезания пней, отраженный в авторских свидетельствах и патентах России 244786, 304909, 248073, США 3028691, 3364602 и ГДР 61888, характеризующихся тем, что при корчевке пня этими устройствами появляется возможность перерезания корней, что снижает величину необходимого усилия при выкорчевке пня, уменьшает величину припневого кома грунта и улучшает транспортабельность пней. A number of machines and mechanisms for cutting stumps are known, reflected in copyright certificates and patents of Russia 244786, 304909, 248073, USA 3028691, 3364602 and GDR 61888, characterized by the fact that when stubbing the stump with these devices it is possible to cut the roots, which reduces the amount of effort required uprooting of the stump, reduces the size of the lump of soil and improves transportability of stumps.

Недостатком известных ранее решений является большое усилие, возникающее на рабочем органе при разрезании корневой системы и, как следствие этого, значительные энергозатраты при корчевке пней. A disadvantage of previously known solutions is the great effort arising on the working body when cutting the root system and, as a consequence of this, significant energy consumption during rooting out of stumps.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для вырезания пней, указанное в патенте Франции 1358982. Рабочий орган устройства выполнен в виде полого цилиндрического бура с резцами на нижней торцевой режущей кромке для прорезания кольцевой выемки вокруг пня. На наружной поверхности имеется шнек для выброса на поверхность почвы и стружки. Привод бура осуществляется через карданный вал от коробки отбора мощности трактора. The closest in technical essence is the device for cutting stumps specified in French patent 1358982. The working body of the device is made in the form of a hollow cylindrical drill with cutters on the lower end cutting edge to cut an annular recess around the stump. On the outer surface there is a screw for ejection onto the surface of the soil and chips. The drill is driven through the driveshaft from the tractor power take-off.

Недостатком данного устройства является то, что усилие для заглубления рабочего органа в грунт не зависит от усилия, необходимого для вращения ножей при перерезании корневой системы, в результате чего на рабочем органе возможно возникновение больших нагрузок. В устройстве отсутствует возможность перерезания стержневого корня, а при корчевке вместе с пнем удаляется поверхностный плодородный слой почвы. The disadvantage of this device is that the force for deepening the working body into the soil does not depend on the force required to rotate the knives when cutting the root system, as a result of which large loads can occur on the working body. In the device there is no possibility of cutting the root root, and when rooting along with the stump, the surface fertile soil layer is removed.

Задачей, решаемой заявителем, является снизить усилия, возникающие на рабочем органе при перерезании корневой системы, и сделать возможным сохранение поверхностного плодородного слоя почвы на месте выкопки при удалении пня и перерезание стержневого корня. The problem solved by the applicant is to reduce the efforts arising on the working body when cutting the root system, and to make it possible to preserve the surface fertile soil layer at the excavation site when removing the stump and cutting the root root.

Поставленная цель достигается за счет синхронизации поступательного и вращательного движений рабочего органа и применения винтовых механизмов и двух конических передач для передачи вращения от гидромотора, используемого в качестве привода устройства. Таким образом, разрезаются боковые и стержневые корни, и пень легко вытаскивается. The goal is achieved by synchronizing the translational and rotational movements of the working body and the use of screw mechanisms and two bevel gears to transmit rotation from the hydraulic motor used as the drive of the device. Thus, the lateral and rod roots are cut, and the stump is easily pulled out.

Предлагаемая корчевальная машина, показанная на фиг.1, при помощи подвески 1 навешивается, например, на манипулятор лесозаготовительной машины. Подвеска жестко прикрепляется к верхней части корпуса 2, которая болтами соединена с нижней частью 3, выполненной в виде полого цилиндра с двумя боковыми полками 4 вокруг него и играющей роль статора при работе устройства. В нижней части статора болтами прикрепляется конусное зубчатое колесо 5. Внутри верхней части корпуса размещается гидроцилиндр 6, шток которого шарнирно соединен с криволинейными рычагами 7, имеющими оси поворота в вертикальной плоскости 8, закрепленные внизу цилиндрической части корпуса. Вокруг цилиндрической части корпуса устанавливается сборная поворотная часть 9 в виде ротора, которая опирается на боковые полки и имеет в верхней части зубчатый венец 10. Поворотная часть приводится в движение при помощи гидромотора 11 с главной конической шестерней 12, входящей в зацепление с зубчатым венцом. В сборной поворотной части устройства с нескольких сторон, диаметрально противоположных друг другу, размещается по два отверстия: круглое 13 и плоское 14, выполненные под углом к центральной оси устройства. В круглых отверстиях размещаются цилиндрические стержни 15, в нижней части которых посажена коническая шестерня 16, входящая в зацепление с конусным зубчатым колесом цилиндрической части корпуса, а в верхней части, выполненной в виде винта, установлены ползуны 17 с винтовой нарезкой, жестко соединенные с верхней частью установленных в плоских отверстиях ротора плоских ножей 18. Рабочий орган выполнен в виде нескольких диаметрально противоположных друг другу наклонно расположенных на роторе плоских ножей, показанных на фиг.2 а,б. Режущая кромка ножей может иметь либо плоскую, либо зазубренную конфигурацию. Стержни имеют упоры 19, препятствующие их падению сквозь круглые отверстия ротора. The proposed uprooting machine, shown in figure 1, using the suspension 1 is hung, for example, on the manipulator of a forestry machine. The suspension is rigidly attached to the upper part of the housing 2, which is bolted to the lower part 3, made in the form of a hollow cylinder with two side shelves 4 around it and playing the role of a stator during operation of the device. A bevel gear 5 is bolted to the lower part of the stator. Inside the upper part of the casing there is a hydraulic cylinder 6, the rod of which is pivotally connected to curved levers 7 having rotation axes in a vertical plane 8, fixed at the bottom of the cylindrical part of the casing. Around the cylindrical part of the casing, a prefabricated rotary part 9 is installed in the form of a rotor, which rests on the side shelves and has a toothed rim 10 in the upper part. The rotary part is driven by a hydraulic motor 11 with a main bevel gear 12 engaged with the toothed rim. In the prefabricated rotary part of the device from two sides diametrically opposed to each other, two holes are placed: round 13 and flat 14, made at an angle to the central axis of the device. In the round holes are placed cylindrical rods 15, in the lower part of which a bevel gear 16 is mounted, which engages with a bevel gear of the cylindrical part of the housing, and in the upper part, made in the form of a screw, sliders 17 with screw thread are mounted rigidly connected to the upper part installed in the flat holes of the rotor of the flat knives 18. The working body is made in the form of several diametrically opposite to each other flat knives obliquely located on the rotor, shown in Fig.2 a, b. The cutting edge of the knives can have either a flat or jagged configuration. The rods have stops 19, preventing them from falling through the circular holes of the rotor.

Корчевальная машина работает следующим образом. Машина подъезжает к выкорчевываемому пню, опускает установку. Включается гидроцилиндр, и пень надежно захватывается зажимами. Включается гидромотор привода главной шестерни. Сборная поворотная часть вместе с наклонно закрепленными на ней плоскими ножами через главную коническую передачу, образованную главной конической шестерней и зубчатым венцом, получает вращение. Шестерня винта и винт от конусного зубчатого колеса получают вращение. Ползун начинает двигаться вниз по винту. Вместе с ним по конусной поверхности двигаются ножи. Ножи, вращаясь вместе с ротором, погружаются под пень и постепенно перерезают боковые и стержневой корни. Зазубренная конфигурация режущей кромки ножей позволяет ударную нагрузку на разрезаемый корень. За один оборот шестерни винта нож перемещается на величину шага винтового механизма. Одновременно с вращением ротора устройству через подвеску, например манипулятором, придается вертикальное усилие, вытаскивающее пень из земли. В момент отрыва пня от грунта выключается гидромотор привода главной шестерни, после чего оператор машины дает команду и гидромотор начинает вращаться в обратную сторону. Шестерня винта получает вращение в противоположном направлении. Ножи движутся вверх по винту, цепляясь за разрезанные корни, отряхивают почву от пня. После перерезания корневой системы и поднятия ножей установка поднимается, и пень переносится к месту штабелевки. Зажимы разжимаются, и пень выпадает. The uproar machine operates as follows. The car pulls up to the uprooted stump, lowers the installation. The hydraulic cylinder is turned on, and the stump is reliably captured by the clamps. The main gear drive hydraulic motor is turned on. The combined rotary part, together with the flat knives inclined to it, is rotated through the main bevel gear formed by the main bevel gear and the ring gear. The gear of the screw and the screw from the bevel gear receive rotation. The slider begins to move down the screw. Together with him, knives move along the conical surface. The knives, rotating with the rotor, sink under the stump and gradually cut the lateral and rod roots. The serrated configuration of the cutting edge of the knives allows an impact load on the cut root. In one revolution of the screw gear, the knife moves by the step size of the screw mechanism. Simultaneously with the rotation of the rotor, a vertical force is applied to the device through the suspension, for example, by a manipulator, pulling the stump out of the ground. At the moment of stump separation from the ground, the main gear drive hydraulic motor is turned off, after which the machine operator gives a command and the hydraulic motor starts to rotate in the opposite direction. The screw gear rotates in the opposite direction. Knives move up the screw, clinging to the cut roots, shake the soil from the stump. After cutting the root system and raising the knives, the installation rises, and the stump is transferred to the place of piling. The clamps open and the stump falls out.

При использовании данного механизма достигается снижение нагрузки, возникающей на рабочем органе при разрезании корневой системы. При корчевке вместе с пнем не удаляется поверхностный плодородный слой почвы, все корни разрезаются специальными ножами, и пень легко вытаскивается. When using this mechanism, a reduction in the load arising on the working body when cutting the root system is achieved. When rooting along with a stump, the surface fertile layer of soil is not removed, all roots are cut with special knives, and the stump is easily pulled out.

Claims

1. A device for cutting stumps, comprising a bearing housing in the form of a stator, around which there is a rotating mechanism in the form of a rotor, clamps for gripping the stump and a working body, characterized in that a gear wheel is installed in the lower part of the stator, which engages with bevel gears, fixed in the lower part of the cylindrical rods inclined in the circular openings of the rotor holes, on the upper part of which, made in the form of a screw, sliders with screw thread are installed, rigidly connected to the upper part of the installation ennogo holes in planar working body of the rotor.

2. The device according to p. 1, characterized in that the working body is made in the form of several, diametrically opposite to each other, obliquely located on the rotor of flat knives.