UA123344C2

UA123344C2 - STUMP LOWERING MACHINE

Info

Publication number: UA123344C2
Application number: UAA201906785A
Authority: UA
Inventors: Юрій Володимирович Римар; Олександр Петрович Бабков; Олександр Миколайович Педченко
Original assignee: Державне Підприємство "Охтирське Лісове Господарство"
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-03-17

Abstract

Машина для пониження пнів належить до лісогосподарського машинобудування, а саме до пристроїв для розчистки лісових вирубок, і може використовуватися у лісових господарствах для пониження пнів дерев. Основна рама причеплена до трактора і до неї шарнірно приєднана поворотна рама, на якій закріплені ходові колеса. Підйомний механізм виконаний у вигляді гідроциліндра, що шарнірно закріплений на поворотній та основній рамах та з'єднаний з гідросистемою трактора. Виконавчий механізм виконаний у вигляді рухомої рами з роликами, що має можливість пересуватися по направляючим основної рами. На рухомій рамі встановлене різальне приладдя, яке виконане у вигляді пильного полотна, що натягнуте на натяжному шківі, з механізмом натягу пильного полотна, та привідному шківі, до якого за допомогою клинопасової передачі приєднаний бензиновий двигун, і, до рухомої рами приварений поручень для її пересування по основній рамі, а до клинопасової передачі приєднаний механізм натягу клинопасової передачі з ручкою. Застосування в машині різального приладдя у вигляді пильного полотна, дозволяє понижувати пні до рівня землі на значних площах за незначний час з невеликими людськими ресурсами і перетворювати вирубку в територію наближену до поля зі збереженим родючим шаром ґрунту. Збільшується швидкість пересування, зменшуються динамічні навантаження на робочі органи машини, зменшується металоємність конструкції машини і, матеріальні затрати на її виготовлення. Крім цього, при використанні в якості різального приладдя пильного полотна на шківах, отримують сировину у вигляді торцевих спилів, які в подальшому можливо використовувати, як для опалення приміщень, так і в ландшафтно-парковій сфері та виготовлені меблів, завдяки тому, що їх зріз має майже ідеальну поверхню для подальшої обробки.The machine for lowering stumps belongs to forestry engineering, namely to devices for clearing of fellings, and can be used in forestry for lowering of tree stumps. The main frame is attached to the tractor and a swivel frame is hinged to it, on which the running wheels are fixed. The lifting mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder, which is hinged to the swivel and main frames and connected to the hydraulic system of the tractor. The actuator is made in the form of a movable frame with rollers, which has the ability to move along the guides of the main frame. On the movable frame there is a cutting accessory, which is made in the form of a saw blade stretched on a tension pulley, with the mechanism of tension of the saw blade, and a drive pulley to which a gasoline engine is connected by a V-belt transmission. on the main frame, and the V-belt tensioning mechanism with the handle is connected to the V-belt transmission. The use of cutting tools in the form of a saw blade in the machine allows to lower the stumps to the ground level in large areas with little human resources and to turn the felling into an area close to the field with preserved fertile soil layer. The speed of movement increases, dynamic loadings on working bodies of the car decrease, metal consumption of a design of the car and, material costs for its manufacturing decreases. In addition, when used as cutting accessories saw blade on the pulleys, get raw materials in the form of end saws, which can then be used for space heating and in the landscape and park area and made furniture, due to the fact that their cut has almost perfect surface for further processing.

Description

Машина для пониження пнів належить до лісогосподарського машинобудування, а саме до пристроїв для розчистки лісових вирубок, і може використовуватися у лісових господарствах для пониження пнів дерев.The machine for lowering stumps belongs to forestry engineering, namely to devices for clearing forest cuts, and can be used in forestry to lower tree stumps.

Відомо декілька способів видалення пнів після санітарної або технічної вирубки лісу, і машини та пристрої для здійснення цих способів.There are several methods of removing stumps after sanitary or technical logging, and machines and devices for implementing these methods.

Відомий викорчовувач-збирач Д-496 А, що призначений для розкорчовки молодняка зі стовбуром до 0,2 м. Ця машина використовується для розкорчовки вирубок, що вкриті молодняком з діаметром стовбуру до 0,2 м та одиничними пнями більшої товщини. Ця машина для видалення пнів та розчистки вирубки використовує принцип горизонтального прикладення сил до пня. Машина при роботі на відстані 1-1,5 м від пня опускає робочий орган (відвал з зубцями) під дією вертикальних зусиль (сили тяжіння викорчовувача) та штовхаючого зусилля трактора зубці викорчовувача заглиблюються в грунт під пень і пень разом з грунтом здвигають з місця (Технология и машиньї лесовосстановительньїх работ: учебник / И.В. Григорьев, О.И.The well-known D-496 A grubber-collector is designed for grubbing young trees with a trunk up to 0.2 m. This machine is used for grubbing cuttings covered with young trees with a trunk diameter of up to 0.2 m and single stumps of greater thickness. This stump removal and clearing machine uses the principle of horizontal application of forces to the stump. When the machine is working at a distance of 1-1.5 m from the stump, it lowers the working body (a bucket with teeth) under the action of vertical forces (gravity of the uprooter) and the pushing force of the tractor, the teeth of the uprooter sink into the soil under the stump and the stump together with the soil is moved from its place ( Technology and machinery of forest restoration work: textbook / I.V. Grigoryev, O.I.

Григорьева, А.И. Никифорова. - СПб.: СПОГЛТУ, 2013.)Grigoryeva, A.I. Nikiforova. - St. Petersburg: SPOGLTU, 2013.)

Застосування машин, заснованих на використанні принципу горизонтального прикладання сили не дозволяє корчувати великі пні, тому що зусилля, створюване ними, недостатнє і доводиться робити кілька заїздів для підрізання бічних коренів і розколювання пня. Загальним недоліком технологій, заснованих на суцільному розчищені вирубок від пнів із застосуванням викорчовувачів на гусеничному ходу є те, що вони не задовольняють сучасним екологічним вимогам, так як при їх застосуванні гусеницями викорчовувачів руйнується грунт лісопосадки.The use of machines based on the principle of horizontal application of force does not allow you to twist large stumps, because the force created by them is not enough and you have to make several runs to trim the lateral roots and split the stump. The general shortcoming of technologies based on continuous clearing of stumps with the use of uprooters on a crawler run is that they do not meet modern environmental requirements, since when they are used by the uprooters, the soil of the forest plantation is destroyed.

Відомий пристрій для корчування пнів, що має начіпну раму, яка пов'язана з трактором і на якій змонтовано редуктор та фреза, що виконує зворотно-поступальний рух та за декілька проходів викорчовує пень на необхідну глибину (Патент України на КМ Мо 50151, кл. АОТС 23/06, 15.10.2002). Недоліком такого пристрою є складність механізму, його металоємність, неможливість використання для пнів складної форми зрізу та необхідність багаторазового підходу для видалення пнів до заданої висоти.A well-known device for uprooting stumps, which has a hitching frame, which is connected to the tractor and on which a gearbox and a cutter are mounted, which performs a reciprocating movement and in several passes uproots the stump to the required depth (Patent of Ukraine on KM Mo 50151, cl. AOTS 23/06, 15.10.2002). The disadvantage of such a device is the complexity of the mechanism, its metal consumption, the impossibility of using a complex cut shape for stumps, and the need for multiple approaches to remove stumps to a given height.

Також відома машина для зрізання пнів, що складається з самохідного шасі, до якого прикріплений робочий орган фрезерного типу. Врізаючись в пень, фреза подрібнює його в тріску. (А. с. СРСР Мо 1240388, кл. АОТО 23/06, 03.06.1986). Недоліком цієї машини є складністьA machine for cutting stumps is also known, consisting of a self-propelled chassis to which a milling-type working body is attached. Crashing into the stump, the cutter grinds it into chips. (A. of the USSR Mo 1240388, cl. AOTO 23/06, 06/03/1986). The disadvantage of this machine is the complexity

Зо та металоємність конструкції та неможливість подальшого використання пеньків, які перетворюються на тріску.Zo and the metal content of the structure and the impossibility of further use of stumps, which turn into chips.

Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є знаряддя для зрізання пнів і стебел кущів, що містить основну раму з колесами, підйомний механізм та виконавчий механізм з різальним приладдям у вигляді трьох дискових ножів, два з яких встановлені горизонтально один над одним з зазором з однієї сторони рами, а третій з іншої сторони рами, так, що входить в зазор між двома іншими (А. с. СРСР Мо 85752, кл. 45Е, 19, опубл. бюл. Мо 8, 1951). Зрізання пнів та стебел кущів з використанням цього пристрою відбувається за принципом ножиць. Недоліком конструкції цього пристрою є необхідність постійного контролю за точністю розташування ножів відносно один одного, ступеня їх заточки та обмеження товщини пнів, які можна зрізати.The closest analogue of the claimed device, selected as a prototype, is a tool for cutting stumps and stems of bushes, containing a main frame with wheels, a lifting mechanism and an executive mechanism with cutting accessories in the form of three disk knives, two of which are installed horizontally one above the other with a gap on one side of the frame, and the third on the other side of the frame, so that it enters the gap between the other two (A. p. USSR Mo 85752, class 45E, 19, publ. bull. Mo 8, 1951). Cutting stumps and stems of bushes using this device is done according to the principle of scissors. The disadvantage of the design of this device is the need to constantly monitor the accuracy of the location of the knives relative to each other, the degree of their sharpening and the limitation of the thickness of the stumps that can be cut.

В основу винаходу поставлена задача шляхом модифікації та вдосконалення існуючої машини та її виконавчого механізму забезпечити підвищення продуктивності праці, зменшити металоємність машини, забезпечити зрізання пнів без руйнування родючого шару грунту та отримати можливість використання вторинної сировини (зрізаних торцевих спилів).The invention is based on the task of improving labor productivity by modifying and improving the existing machine and its executive mechanism, reducing the metal consumption of the machine, ensuring the cutting of stumps without destroying the fertile soil layer, and obtaining the possibility of using secondary raw materials (cut end saws).

Поставлена задача вирішується тим, що в машині для пониження пнів, яка складається з основної рами, до задньої частини якої прикріплені ходові колеса та підйомний механізм і встановлений виконавчий механізм з різальним приладдям, згідно з винаходом, основна рама причеплена до трактора і до неї шарнірно приєднана поворотна рама, на якій закріплені ходові колеса, а підйомний механізм виконаний у вигляді гідроциліндра, що шарнірно закріплений на поворотній та основній рамах та з'єднаний з гідросистемою трактора, виконавчий механізм виконаний у вигляді рухомої рами з роликами, що має можливість пересуватися по направляючим основної рами, крім того, на рухомій рамі встановлене різальне приладдя, яке виконане у вигляді пильного полотна, що натягнуте на натяжному шківі, з механізмом натягу пильного полотна, та привідному шківї, до якого за допомогою клинопасової передачі приєднаний бензиновий двигун, і, до рухомої рами приварений поручень для її пересування по основній рамі, а до клинопасової передачі приєднаний механізм натягу клинопасової передачі з ручкою.The problem is solved by the fact that in the machine for lowering stumps, which consists of a main frame, to the rear of which are attached running wheels and a lifting mechanism and an executive mechanism with cutting accessories is installed, according to the invention, the main frame is attached to the tractor and is hinged to it a rotary frame, on which the running wheels are fixed, and the lifting mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder, which is hinged on the rotary and main frames and is connected to the hydraulic system of the tractor, the executive mechanism is made in the form of a movable frame with rollers, which can move along the guides of the main frame, in addition, a cutting tool is installed on the moving frame, which is made in the form of a saw blade stretched on a tension pulley, with a mechanism for tensioning the saw blade, and a drive pulley, to which a gasoline engine is connected by means of a V-belt transmission, and, to the moving frame a welded handrail for its movement along the main frame, and to the V-belt transmission, a V-belt transmission tensioning mechanism with a handle is attached.

Застосування в машині різального приладдя у вигляді пильного полотна, яке натягнуте на шківи дозволяє понижувати пні до рівня землі на значних площах за незначний час з 60 невеликими людськими ресурсами і перетворювати вирубку в територію, наближену до поля зі збереженим родючим шаром грунту. При такій конструкції машини збільшується швидкість її пересування, зменшуються динамічні навантаження на робочі органи машини, завдяки чому зменшується металоємність конструкції машини і, як наслідок, матеріальні затрати на виготовлення машини і проведення робіт з підготовки площ для посадки нових дерев. Крім цього, при використанні як різального приладдя пильного полотна на шківах, отримують сировину у вигляді торцевих спилів, які в подальшому можливо використовувати як для опалення приміщень, так і в ландшафтно-парковій сфері та виготовленні меблів, завдяки тому, що їх зріз має майже ідеальну поверхню для подальшої обробки.The use of a cutting device in the form of a saw blade, which is stretched on pulleys, allows to lower stumps to the ground level on large areas in a short time with 60 small human resources and to turn the felling into an area close to the field with a preserved fertile layer of soil. With such a design of the machine, the speed of its movement increases, the dynamic loads on the working organs of the machine are reduced, due to which the metal consumption of the machine structure is reduced and, as a result, the material costs of manufacturing the machine and carrying out work on the preparation of areas for planting new trees. In addition, when using a saw blade on pulleys as a cutting tool, raw materials are obtained in the form of end saws, which in the future can be used both for heating rooms and in the landscape and park sector and for the manufacture of furniture, due to the fact that their cut has an almost perfect surface for further processing.

Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено схеми машини для пониження пнів. Фіг. 1 - вигляд збоку машини для пониження пнів з трактором, фіг. 2 - вигляд зверху машини для пониження пнів, фіг. З - вигляд збоку, фіг. 4 - фото машини для пониження пнів.The essence of the proposed invention is explained by the drawings, which show the schemes of the machine for lowering stumps. Fig. 1 - a side view of the machine for lowering stumps with a tractor, fig. 2 - top view of the machine for lowering stumps, fig. C - side view, fig. 4 - photo of the machine for lowering stumps.

Машина для пониження пнів містить основну раму 1, до передньої частини якої приварена серга 2, за яку рама чіпляється до трактора 3. До задньої частини основної рами 1 шарнірно приєднана поворотна рама 4, на якій встановлені ходові колеса 5. На поворотній рамі 4 встановлений гідроциліндр б, який з'єднаний з ребром 7 жорсткості основної рами 1 та з гідросистемою трактора 3. На основній рамі 1 виконані направляючі 8 для пересування виконавчого механізму, що представляє собою рухому раму 9 з ходовими роликами 10. На рухомій рамі 9 встановлене різальне приладдя 11. Різальне приладдя 11 складається з закріпленими на рухомій рамі 9 натяжного шківу 12 з механізмом 13 натягу пильного полотна 14, яке натягнуте на натяжному шківі 12 та привідному шківі 15. Привідний шків 15 через клинопасову передачу 16 з'єднаний з бензиновим двигуном 17, який в свою чергу під'єднаний до ємності 18 для палива. На клинопасовій передачі 16 встановлено механізм 19 натягу клинопасової передачі. До рухомої рами 9 приварена полиця 20 з поручнем 21. Бензиновий двигун 17 встановлений на полиці 20.The machine for lowering stumps includes a main frame 1, to the front part of which is welded an earring 2, for which the frame clings to the tractor 3. A rotary frame 4 is hinged to the rear part of the main frame 1, on which the running wheels 5 are installed. A hydraulic cylinder is installed on the rotary frame 4 b, which is connected to the stiffening rib 7 of the main frame 1 and to the hydraulic system of the tractor 3. The main frame 1 has guides 8 for moving the executive mechanism, which is a moving frame 9 with running rollers 10. A cutting tool 11 is installed on the moving frame 9 The cutting tool 11 consists of a tension pulley 12 fixed on a movable frame 9 with a mechanism 13 for tensioning the saw blade 14, which is tensioned on the tension pulley 12 and the drive pulley 15. The drive pulley 15 is connected to the gasoline engine 17, which in in turn connected to tank 18 for fuel. V-belt transmission 16 has a V-belt transmission tensioning mechanism 19. A shelf 20 with a handrail 21 is welded to the movable frame 9. The gasoline engine 17 is installed on the shelf 20.

Машина для пониження пнів працює наступним чином.The machine for lowering stumps works as follows.

Трактор З під'їжхджає до пня і задньою частиною основної рами 1 з піднятою поворотною рамою 4 наїжджає на пень так, що він опиняється попереду різального приладдя 11. Основна рама 1 опускається, таким чином, щоб пильне полотно 14 було розташовано якомога ближче доTractor Z drives up to the stump and the rear part of the main frame 1 with the raised turning frame 4 runs into the stump so that it is in front of the cutting attachment 11. The main frame 1 is lowered so that the saw blade 14 is located as close as possible to

Зо поверхні грунту. Оператор проводить перевірку натягу пильного полотна 14, і, в разі потреби, підтягує його механізмом 13 натягу. Механізмом 19 натягу клинопасової передачі натягує пасок у клинопасовій передачі 16. Заводить бензиновий двигун 17, клинопасова передача 16 починає рух і приводить в обертання привідний шків 15, пильне полотно 14 та натяжний шків 12.From the surface of the soil. The operator checks the tension of the saw blade 14, and, if necessary, tightens it with the tension mechanism 13. The V-belt transmission tensioning mechanism 19 tightens the belt in the V-belt transmission 16. Starts the gasoline engine 17, the V-belt transmission 16 starts moving and rotates the drive pulley 15, the saw blade 14 and the tension pulley 12.

Оператор тримається за поручень 21 і починає штовхати рухому раму 9, при цьому ходові ролики 10 переміщуються вздовж направляючих 8. Після дотику пильного полотна 14 до пня, оператор продовжує штовхати рухому раму 9 вперед, тим самим спилюючи пень. Після того, як пень спиляний, оператор виключає бензиновий двигун 17, ослаблює натяг паска в клинопасовій передачі 16 механізмом 19 натягу клинопасової передачі, а тракторист проводить підйом поворотної рами 4. Після цього трактор перевозить раму 1 до іншого пня, процес пониження повторюється. Якщо потрібне зрізання торцевих спилів пня заданої висоти або висота пня, який потрібно зрізати більше, ніж діаметр шківів, процес зрізання проводять декілька раз.The operator holds on to the handrail 21 and begins to push the movable frame 9, while the running rollers 10 move along the guides 8. After touching the saw blade 14 to the stump, the operator continues to push the movable frame 9 forward, thereby felling the stump. After the stump is cut, the operator turns off the gasoline engine 17, loosens the belt tension in the V-belt transmission 16 with the V-belt transmission tensioning mechanism 19, and the tractor operator lifts the rotary frame 4. After that, the tractor transports the frame 1 to another stump, the lowering process is repeated. If it is necessary to cut end saws of a stump of a given height or the height of the stump to be cut is greater than the diameter of the pulleys, the cutting process is carried out several times.

Пониження надземної частини пнів з використанням машини, що пропонується, на всій території вирубки при лісовідновленні має істотні переваги. Іспити машини для пониження пнів проводилися в ДП "Охтирське лісове господарство" Сумської області. Вирубка площею 3 га з приблизно 900-ми пнями діаметром від 20 см до 100 см була розчищена приблизно за 8 днів двома операторами. Після пониження пнів до рівня землі з'являється можливість використання на лісокультурних роботах поширених сільськогосподарських тракторів та інвентарю.Lowering the above-ground part of the stumps using the proposed machine in the entire area of felling during reforestation has significant advantages. Tests of the machine for lowering stumps were carried out at the State Enterprise "Okhtyrske Lisve Hospodarstvo" of the Sumy region. A clearing of 3 hectares with approximately 900 stumps ranging in diameter from 20 cm to 100 cm was cleared in approximately 8 days by two operators. After lowering the stumps to the ground level, it becomes possible to use common agricultural tractors and equipment for forestry work.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

Stump lowering machine consisting of a main frame to the rear of which are attached running wheels and a lifting mechanism and an actuator with cutting implements is installed, characterized in that the main frame is coupled to the tractor and is hinged to it a pivoting frame, on which are fixed running wheels, and the lifting mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder, which is hinged on the rotary and main frames and is connected to the hydraulic system of the tractor, the executive mechanism is made in the form of a movable frame with rollers, which can move along the guides of the main frame, also on a movable frame mounted cutting equipment, which is made in the form of a saw blade stretched on a tension pulley, with a mechanism for tensioning the saw blade, and a drive pulley, to

60, which is connected to the gasoline engine by means of a V-belt transmission, and to the moving frame