RU2774189C1

RU2774189C1 - Grubber

Info

Publication number: RU2774189C1
Application number: RU2021118954A
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Сухов; Николай Александрович Фоменко; Владислав Николаевич Фоменко; Александр Иванович Беляев; Олег Васильевич Бурлаченко; Анна Михайловна Пугачева; Иван Михайлович Бартенев
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2022-06-16

Abstract

FIELD: forestry engineering.

SUBSTANCE: invention relates to forestry engineering, in particular to the grubber. The grubber includes a supporting frame on which the hinge mechanism and support wheels are located, a pruning bracket, an additional frame with a rotor controlled by a remote hydraulic cylinder, which has the ability to swing on a support hinge located motionless on the axis of the supporting frame. The posts of the pruning bracket are connected to the supporting frame pivotally and are made in the form of double-shouldered hydraulic levers. The pruning bracket is made wedge-shaped, in the form of sawtooth knives symmetrically arranged at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame and providing non-stop pruning of the root system of the stump.

EFFECT: invention contributes to improving the productivity and operational reliability of the grubber.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к корчевателям как непрерывного действия для корчевания пней, расположенных параллельными рядами (лесные культуры, полезащитные лесные полосы и другие им подобные насаждения), так и позиционного действия, применяемым для корчевания пней при хаотичном их расположении на вырубках и гарях естественных лесов.SUBSTANCE: invention relates to forestry engineering, in particular to both continuous action for uprooting stumps located in parallel rows (forest crops, shelter belts and other similar plantings), and positional action used for uprooting stumps with their chaotic arrangement in clearings and burnt areas of natural forests.

Известен корчеватель, включающий несущую раму, механизм навески, опорные колеса, подрезающую U-образную скобу с подрезающим ножом и подъемником, гидроуправляемую дополнительную раму с приводом от гидромотора ротором, оснащенным билами для очистки пней от почвы, стойки выполненные в виде двуплечих шарнирно соединенных с несущей рамой рычагов: верхних гидроуправляемых и нижних соединенных со скобой, упоры установленные между несущей рамой и верхними рычагами стоек скобы, ограничивающие перемещение верхних рычагов за пределы заданного угла вхождения в почву подрезающей скобы [Патент № RU 2537558 C1 A01G 23/06 - прототип]Known stubber, including a carrier frame, a linkage mechanism, support wheels, undercutting U-shaped bracket with a pruning knife and a lift, hydraulically controlled additional frame driven by a hydraulic motor rotor equipped with beaters for cleaning stumps from the soil, racks made in the form of two-shoulders pivotally connected to the carrier frame of levers: upper hydraulically controlled and lower connected to the bracket, stops installed between the carrier frame and the upper levers of the bracket racks, limiting the movement of the upper levers beyond the specified angle of entry into the soil of the cutting bracket [Patent No. RU 2537558 C1 A01G 23/06 - prototype]

Недостаток принятого прототипа заключается в том, что во время поступательного движения агрегата при заданной ширине захвата и глубине вхождения подрезающей скобы на ноже со стороны корней большого диаметра с мощными корневыми лапами возрастает тяговое сопротивление движению агрегата, что приводит к буксованию движителей. При этом тракторист-оператор вынужден останавливать агрегат и с помощью гидроцилиндров через верхние рычаги стоек подрезающей скобой выкорчевывать пень, что приводит к увеличению манипуляций органами управления и, как следствие, к повышенному износу сопряжений механизмов управления агрегатом и соответственно к снижению его эксплуатационной надежности, а также к увеличению времени корчевания, что отрицательно влияет на производительность агрегата, приводит к повышенной утомляемости тракториста-оператора, провоцирующей профессиональные заболевания, а на переходных режимах работы двигателя к увеличению расхода топлива и эксплуатационных затрат.The disadvantage of the adopted prototype is that during the translational movement of the unit at a given width and depth of entry of the undercutting bracket on the knife from the side of the roots of large diameter with powerful root paws, the traction resistance to the movement of the unit increases, which leads to slipping of the propellers. At the same time, the tractor driver-operator is forced to stop the unit and, with the help of hydraulic cylinders, through the upper levers of the racks with a cutting bracket, uproot the stump, which leads to an increase in manipulations by the controls and, as a result, to increased wear of the interfaces of the unit's control mechanisms and, accordingly, to a decrease in its operational reliability, as well as to an increase in uprooting time, which negatively affects the performance of the unit, leads to increased fatigue of the tractor operator, which provokes occupational diseases, and in transient engine operation modes, to an increase in fuel consumption and operating costs.

Таким образом, увеличивается временя корчевания пня и снижается производительность агрегата, а вынужденная остановка машинно-тракторного агрегата при корчевании пня приводит к преждевременному износу механизмов управления машинно-тракторным агрегатом и снижению его эксплуатационной надежности, также к возрастанию расхода топлива и эксплуатационных затрат.Thus, the time of uprooting the stump increases and the productivity of the unit decreases, and the forced stop of the machine-tractor unit when the stump is uprooted leads to premature wear of the control mechanisms of the machine-tractor unit and a decrease in its operational reliability, as well as to an increase in fuel consumption and operating costs.

Технический результат - повышение производительности и эксплуатационной надежности корчевателя.EFFECT: increased productivity and operational reliability of the puller.

Техническая задача - повышение производительности и эксплуатационной надежности корчевателя за счет пилообразных ножей подрезающей скобы, расположенных под углом к продольной оси рамы, обеспечивающих безостановочный непрерывный процесс корчевания.The technical task is to increase the productivity and operational reliability of the puller due to the sawtooth blades of the cutting bracket, located at an angle to the longitudinal axis of the frame, providing a non-stop continuous uprooting process.

Решение технической задачи заключается в том, что корчеватель, включающий несущую раму, механизм навески, опорные колеса, подрезающую скобу, дополнительную раму с ротором, гидромеханизмы управления дополнительной рамой, стойки подрезающей скобы, соединенные с несущей рамой шарнирно и выполненные в виде двуплечих гидроуправляемых рычагов, при этом подрезающая скоба выполнена в виде пилообразных ножей симметрично расположенных под углом к продольной оси несущей рамы, обеспечивающих без остановочное подрезание корневой системы пня.The solution of the technical problem lies in the fact that the rooter, which includes a carrier frame, a linkage mechanism, support wheels, a cutting bracket, an additional frame with a rotor, hydraulic mechanisms for controlling the additional frame, racks of the cutting bracket, connected to the carrier frame pivotally and made in the form of two-arm hydraulically controlled levers, at the same time, the undercutting bracket is made in the form of sawtooth knives symmetrically located at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame, providing non-stop cutting of the root system of the stump.

Сущность изобретения заключается в том, что в корчевателе включающим несущую раму, механизм навески, опорные колеса, подрезающую скобу, дополнительную раму с ротором, гидромеханизмы управления дополнительной рамой, стойки подрезающей скобы, соединенные с несущей рамой шарнирно и выполненные в виде двуплечих гидроуправляемых рычагов подрезающая скоба которого выполнена в виде пилообразных ножей, расположенными под углом к продольной оси несущей рамы, предназначенные для интенсивного подрезания корневой системы пня и разрушения структуры почвы, что способствует снижению тягового сопротивления движению агрегата и безостановочному непрерывному процессу корчевания.The essence of the invention lies in the fact that in the puller, including a carrier frame, a hitch mechanism, support wheels, a cutting bracket, an additional frame with a rotor, hydraulic mechanisms for controlling the additional frame, a rack of the cutting bracket, connected to the carrier frame pivotally and made in the form of two-arm hydraulically controlled levers, the cutting bracket which is made in the form of sawtooth knives located at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame, designed for intensive cutting of the root system of the stump and destruction of the soil structure, which helps to reduce the traction resistance to the movement of the unit and the non-stop continuous uprooting process.

Таким образом, пилообразных ножей подрезающей скобы, расположенных под углом к продольной оси несущей рамы, усиливается разрушение структуры почвы и резание корневой лапы и центрального корня пня, что способствует снижению тягового сопротивления движению агрегата, исключающего буксование движителей и остановку корчевателя, обеспечивается непрерывный безостановочный процесс корчевания пней. При этом, в результате безостановочного непрерывного процесса корчевания пней, исключается манипуляция гидроуправляемыми стойками подрезающей скобы, и, как следствие, обеспечивается снижение расхода топлива на переходных режимах работы двигателя, эксплуатационных затрат и преждевременного износа механизмов машинно-тракторного агрегата, повышение производительности и эксплуатационной надежности корчевателя.Thus, the sawtooth knives of the undercutting bracket, located at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame, increase the destruction of the soil structure and the cutting of the root paw and the central root of the stump, which helps to reduce the traction resistance to the movement of the unit, which excludes the slipping of the movers and the stop of the uprooter, a continuous non-stop uprooting process is ensured stumps. At the same time, as a result of the non-stop continuous process of uprooting stumps, manipulation of the hydraulically controlled racks of the undercutting bracket is excluded, and, as a result, fuel consumption is reduced during transient engine operation, operating costs and premature wear of the mechanisms of the machine-tractor unit, increasing the productivity and operational reliability of the rooting machine .

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:The claimed invention is illustrated by graphic material:

- на фиг. 1 схематично представлен корчеватель (вид сбоку);- in Fig. 1 schematically shows the rooter (side view);

- на фиг. 2 схематично представлен корчеватель (вид сверху);- in Fig. 2 schematically shows the rooter (top view);

Корчеватель содержит несущую раму 1, на которой размещены навеска 2, опорные колеса 3, упоры 4, стойки 5 подрезающей скобы 6, управляемая выносным гидроцилиндром 7 дополнительная рама 8 с ротором 9, шарниры 10 для установки стоек 5 подрезающей скобы 6 на несущей раме 1.The grubber contains a carrying frame 1, on which a hitch 2, support wheels 3, stops 4, racks 5 of the undercutting bracket 6, an additional frame 8 with a rotor 9 controlled by an external hydraulic cylinder 7, hinges 10 for installing racks 5 of the undercutting bracket 6 on the supporting frame 1.

Навеска 2 несущей рамы 1 корчевателя трехточечная, с двумя нижними шарнирами 11, симметрично расположенными относительно продольной оси несущей рамы 1 и одного верхнего шарнира 12, установленного на опоре 13 расположенного неподвижно и перпендикулярно продольной оси несущей рамы 1. Шарниры 11 и 12 предназначены для соединения с нижними и верхней тягами навесного устройства трактора, соответственно.The hitch 2 of the carrier frame 1 of the lifter is three-point, with two lower hinges 11 symmetrically located relative to the longitudinal axis of the carrier frame 1 and one upper hinge 12 mounted on a support 13 located fixedly and perpendicular to the longitudinal axis of the carrier frame 1. Hinges 11 and 12 are designed for connection with lower and upper links of the tractor hitch, respectively.

Опорные колеса 3, регулируемые по высоте посредством винтовых пар, расположены с двух сторон несущей рамы 1 и предназначены для установки подрезающей скобы 6 на заданную глубину подрезания пня.Support wheels 3, adjustable in height by means of screw pairs, are located on both sides of the carrier frame 1 and are designed to install the undercutting bracket 6 at a given depth of cutting the stump.

Упоры 4 неподвижно закреплены на несущей раме 1 с двух сторон относительно ее продольной оси напротив каждой из стоек 5 подрезающей скобы 6 и предназначены для ограничения перемещения стоек 5 подрезающей скобы 6 за пределы положения II угла вхождения подрезающей скобы 6 в почву.The stops 4 are fixedly fixed on the carrier frame 1 on both sides relative to its longitudinal axis opposite each of the racks 5 of the undercutting bracket 6 and are designed to limit the movement of the racks 5 of the undercutting bracket 6 beyond the position II of the angle of entry of the undercutting bracket 6 into the soil.

Стойки 5 симметрично расположенные вдоль оси корчевателя, выполнены в виде двуплечих рычагов 14 верхних и 15 нижних, установленных в шарнирах 10 на несущей раме 1. Верхние рычаги 14, шарнирно соединенные с гидроцилиндрами 16, осуществляют поворот стоек 5 в положение II до упоров 4 на заданный угол вхождения скобы 6 в почву, а нижние рычаги 15 неподвижно закрепленные на боковых стенках подрезающей скобы 6, обеспечивают возможность перемещение скобы 6 в положение I, которое ограничивается полным ходом штоков гидроцилиндров 16.Racks 5 symmetrically located along the axis of the stump are made in the form of two-arm levers 14 upper and 15 lower, mounted in hinges 10 on the carrier frame 1. The upper levers 14, pivotally connected to the hydraulic cylinders 16, rotate the racks 5 to position II until stops 4 at a given the angle of entry of the bracket 6 into the soil, and the lower levers 15 fixed on the side walls of the cutting bracket 6 provide the ability to move the bracket 6 to position I, which is limited by the full stroke of the rods of the hydraulic cylinders 16.

Подрезающая скоба 6 выполнена в виде клинообразной формы и предназначена для подрезания корневой системы пня в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. На передней горизонтальной поверхности скоба 6 закреплены пилообразные подрезающие ножи 17 и 18, а с противоположной стороны подъемник 19, выполненный в виде направляющих спиц для транспортировки на ротор 9 срезанного пня и окончательной очистки от почвы, причем вертикальная правая и левая стенки подрезающей скобы 6 заточены, как режущий элемент.The cutting bracket 6 is made in the form of a wedge-shaped shape and is intended for cutting the root system of the stump in the horizontal and vertical planes. On the front horizontal surface of the bracket 6, sawtooth cutting knives 17 and 18 are fixed, and on the opposite side, a lift 19, made in the form of guide spokes for transporting a cut stump to the rotor 9 and final cleaning from the soil, moreover, the vertical right and left walls of the cutting bracket 6 are sharpened, as a cutting element.

Гидроцилиндр 7 через шарниры 20 и 21 соединен с несущей 1 и дополнительной 8 рамами, соответственно, и предназначен для подъема и опускания дополнительной рамы 8, которая качается на шарнире 22 опоры 23, расположенной неподвижно на оси несущей рамы 1 на расстоянии от гидроцилиндра 7, обеспечивающим подъем в транспортное положение массы дополнительной рамы 8 с ротором 9.The hydraulic cylinder 7 through the hinges 20 and 21 is connected to the carrier 1 and additional 8 frames, respectively, and is designed to raise and lower the additional frame 8, which swings on the hinge 22 of the support 23, located motionless on the axis of the carrier frame 1 at a distance from the hydraulic cylinder 7, providing lifting to the transport position the mass of the additional frame 8 with the rotor 9.

Дополнительная рама 8 представляет собой двуплечий рычаг вилообразной формы, короткое плечо которого выполнено в виде балки 24, соединенной шарниром 21 с головкой штока гидроцилиндра 7 и шарниром 22 стойки 23. Длинное плечо дополнительной рамы 8 выполнено в виде двух параллельно расположенных вдоль корчевателя брусьев 25, с размещенным между ними ротором 9, причем брусья 25 между собой и балкой 24 соединены неподвижно лонжеронами 26.The additional frame 8 is a fork-shaped two-arm lever, the short arm of which is made in the form of a beam 24 connected by a hinge 21 to the head of the hydraulic cylinder rod 7 and the hinge 22 of the rack 23. The long arm of the additional frame 8 is made in the form of two bars 25 parallel to the puller, with placed between the rotor 9, and the bars 25 between themselves and the beam 24 are fixedly connected by spars 26.

Ротор 9 предназначен для окончательной очистки пней от почвы с помощью бил 27, неподвижно закрепленных на цилиндрической поверхности ротора 9, привод которого осуществляется от гидромотора 28.Rotor 9 is designed for the final cleaning of stumps from the soil with the help of beaters 27, fixedly fixed on the cylindrical surface of the rotor 9, which is driven by a hydraulic motor 28.

Шарниры 10 запрессованы в расточках несущей рамы 1,The hinges 10 are pressed into the bores of the carrier frame 1,

Работа корчевателя. При поступательном движении агрегата подрезающая скоба 6 заглубляется на заданную глубину, регулируемую опорными колесами 3, обеспечивающую силой тяги трактора подрезание в горизонтальном и вертикальном направлениях слоя почвы и корней пней в пределах ширины захвата подрезающей скобы 6, Во время встречи подрезающих пилообразных ножей 17 и 18, расположенных под углом к продольной оси несущей рамы с мощными корневыми лапами (дуб, клен и др.) или центральным корнем большого диаметра (осина, сосна и др.) тяговое усилие движителей машинно-тракторного агрегата обеспечивает, за счет углового расположения подрезающей скобы к пню и пилообразных ножей, снижение тягового сопротивлению движению и безостановочное движение агрегата, что исключает манипуляции гидроцилиндрами 16 поворотом верхних 14 и нижних 15 рычагов стоек 5 подрезающей скобы 6 и подрезающих ножей 17 и 18 из положения II в горизонтальное положение I (показано на фиг. 1). При этом, как отмечено выше, на подрезающих ножах 17 и 18 снижается сопротивления движению агрегата, что способствует интенсивному крошению слоя почвы и подрезанию крупных корней пня, исключающего буксование движителей и остановку трактора и обеспечивается непрерывное безостановочное движение машинно-тракторного агрегата.Rooter work. With the forward movement of the unit, the undercutting bracket 6 is deepened to a predetermined depth, which is regulated by the support wheels 3, which provides the cutting force of the tractor in the horizontal and vertical directions of the soil layer and stump roots within the width of the undercutting bracket 6. During the meeting of the undercutting sawtooth knives 17 and 18, located at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame with powerful root paws (oak, maple, etc.) or a central root of large diameter (aspen, pine, etc.), the traction force of the propulsion units of the machine-tractor unit is provided due to the angular location of the cutting bracket to the stump and sawtooth blades, reduction of traction resistance to movement and non-stop movement of the unit, which eliminates the manipulation of hydraulic cylinders 16 by turning the upper 14 and lower 15 levers of the racks 5 of the undercutting bracket 6 and undercutting knives 17 and 18 from position II to horizontal position I (shown in Fig. 1) . At the same time, as noted above, on the cutting knives 17 and 18, the resistance to movement of the unit is reduced, which contributes to intensive crumbling of the soil layer and cutting large roots of the stump, which excludes slipping of the movers and stopping the tractor and ensures continuous non-stop movement of the machine-tractor unit.

После подрезания корневой системы подрезающими ножами 17 и 18 пень транспортируется по поверхности подрезающей скобы 6 на подъемник 19, где почва частично оделяется от пня и через спицы подъемника 19 просыпается на поверхность почвы, а окончательная очитка пня осуществляется билами 27 ротора 9, приводимого в движение гидромотором 28. Очищенный от почвы пень выбрасывается на поверхность почвы или в прицепную тележку, а в случае одновременного дробления пней в прицепную дробилку. После чего без остановки агрегата верхние рычаги 14 переводят до упора 4, возвращая подрезающую скобу 6 в положения П. Такое положение подрезающей скобы 6 при движении агрегата до очередного пня обеспечивает усиление крошения слоя почвы необходимого для улучшения аэрации почвы при очередной лесопосадке. При удалении очередного пня процедура корчевания повторяется. Завершив корчевание пней в заданном ряду лесопосадки, машинно-тракторный агрегат переводят в следующий ряд и технология корчевания повторяется.After cutting the root system with cutting knives 17 and 18, the stump is transported along the surface of the cutting bracket 6 to the lift 19, where the soil is partially separated from the stump and through the spokes of the lift 19 wakes up on the soil surface, and the final stonecrop of the stump is carried out by beaters 27 of the rotor 9 driven by a hydraulic motor 28. The stump cleared of soil is thrown onto the surface of the soil or into a trailer cart, and in the case of simultaneous crushing of stumps into a trailer crusher. After that, without stopping the unit, the upper levers 14 are transferred to the stop 4, returning the undercutting bracket 6 to the position P. This position of the undercutting bracket 6 when the unit moves to the next stump provides increased crumbling of the soil layer necessary to improve soil aeration during the next forest planting. When removing the next stump, the uprooting procedure is repeated. Having completed the uprooting of stumps in a given row of forest plantations, the machine-tractor unit is transferred to the next row and the uprooting technology is repeated.

При позиционном корчевании пней хаотично расположенных на вырубках и гарях естественных лесов агрегат устанавливают над пнем и опускают корчеватель на поверхность почвы, Опорными колесами 9 и гидроцилиндрами 16 устанавливается глубина и угол вхождения в почву подрезающих ножей 17 и 18 подрезающей скобы 6 в положение II, затем гидроцилиндрами 16 переводят скобу 6 в положение I, перемещая пень на ротор 9 в той же последовательности, как и при непрерывном корчевании. После удаления пня несущую раму 1 поднимают в транспортное положение и корчеватель транспортируют к следующему пню или как при непрерывном корчевании продолжают движение до очередного пня с заглубленной подрезающей скобой в положение II, после чего операция корчевания повторяется.When positional uprooting of stumps chaotically located on clearings and burned areas of natural forests, the unit is installed above the stump and the rootstock is lowered to the soil surface, the support wheels 9 and hydraulic cylinders 16 set the depth and angle of entry into the soil of the cutting knives 17 and 18 of the cutting bracket 6 to position II, then hydraulic cylinders 16 move the bracket 6 to position I, moving the stump to the rotor 9 in the same sequence as with continuous uprooting. After removing the stump, the carrier frame 1 is raised to the transport position and the rooter is transported to the next stump or, as with continuous uprooting, it continues to move to the next stump with a recessed undercutting bracket in position II, after which the uprooting operation is repeated.

Таким образом, за счет пилообразных ножей подрезающей скобы, расположенных под углом к продольной оси несущей рамы усиливается разрушение структуры почвы и резание корневой лапы и центрального корня пня, что способствует снижению тягового сопротивления движению агрегата, исключающего буксование движителей и остановку корчевателя, обеспечивается непрерывный безостановочный процесс корчевания пней. При этом, в результате безостановочного непрерывного процесса корчевания пней, исключается манипуляция гидроуправляемыми стойками подрезающей скобы, и, как следствие, обеспечивается снижение расхода топлива на переходных режимах работы двигателя, эксплуатационных затрат и преждевременного износа механизмов машинно-тракторного агрегата, повышение производительности и эксплуатационной надежности корчевателя, что является новым техническим результатом заявляемого изобретения.Thus, due to the sawtooth knives of the undercutting bracket, located at an angle to the longitudinal axis of the supporting frame, the destruction of the soil structure and the cutting of the root paw and the central root of the stump increase, which helps to reduce the traction resistance to the movement of the unit, which excludes the slipping of the movers and the stop of the puller, a continuous non-stop process is ensured. uprooting stumps. At the same time, as a result of the non-stop continuous process of uprooting stumps, manipulation of the hydraulically controlled racks of the undercutting bracket is excluded, and, as a result, fuel consumption is reduced during transient engine operation, operating costs and premature wear of the mechanisms of the machine-tractor unit, increasing the productivity and operational reliability of the rooting machine , which is a new technical result of the claimed invention.

Claims

Rooter, including a carrier frame on which the linkage mechanism and support wheels are located, a cutting bracket controlled by an external hydraulic cylinder, an additional frame with a rotor that can swing on a hinge of a support located motionlessly on the axis of the carrier frame, racks of the undercutting bracket connected to the carrier frame pivotally and made in the form of two-arm hydraulically controlled levers, characterized in that the undercutting bracket is made of a wedge shape, in the form of sawtooth knives, symmetrically located at an angle to the longitudinal axis of the carrier frame, providing non-stop cutting of the root system of the stump.