Результат интеллектуальной деятельности: ПИЛЬНЫЙ ДИСК МНОГОЦЕЛЕВОГО КУСТОРЕЗА

Предлагаемое изобретение относится к мелиорации земель, сельскому и лесному хозяйству, в частности к устройствам для срезания кустарника и мелколесья на бермах, откосах и дне осушительных каналов, а более конкретно к кусторезам с рабочими органами в виде пильных дисков.

Известен кусторез для срезания древесно-кустарниковой растительности, распространенной на бермах и откосах канала и дорог (пат. RU №2258354, A01G 23/02, A01G 23/08, B27B 11/12, БИ №23, 2005), в котором на конце телескопической стрелы смонтированы два конических редуктора для привода дисковых пильных рабочих органов с односторонней заточкой зубьев.

Недостатком изобретения является невозможность изменять направление вращения пильного диска, что позволяет срезать древесно-кустарниковую растительность при движении в одном направлении. Для срезки следующей полосы требуется возврат к ее началу, холостой пробег кустореза снижает эффективность работы. На пильном диске отсутствуют впадины между группами зубьев, что ведет к его перегреву. После срезания древесно-кустарниковой растительности остаются пни, которые мешают проводить на осушительных каналах последующие эксплуатационно-ремонтные операции, а вокруг пней от их корневой системы быстро отрастают новые стволы, и кустарник из одноствольного приобретает гнездовой вид.

Известна дисковая пила для продольной распиловки древесины (пат. RU №48854, B27B 5/10, БИ №31, 2005), включающая пильный диск с режущим венцом, образованным четным числом зубьев, наплавленных износостойким сплавом, при этом зубья расположены группами с шагом между группами, превышающим шаг между зубьями в группе в кратное количество раз.

Недостатками известного решения являются нагрев пильного полотна и потеря устойчивости из-за недостаточно полного выноса стружки или опилок из зоны пропила, что приводит к выходу пилы из строя. Форма наклонных зубьев и впадин между группами исключает применение реверса для рабочего вращения пильного диска в обратном направлении.

Известен рабочий орган рубительной машины (пат. SU №1100094, B27L 11/02, БИ №24, 1984), включающий установленный на валу диск с режущими ножами, расположенными по спиральным кривым на торцевой поверхности диска с лезвиями в плоскости, параллельной торцовой плоскости диска, имеющими пилообразный зубчатый профиль.

Недостатком известного решения является ограниченность его применения из-за отсутствия пильных ножей на периферии диска, односторонние режущие ножи по его торцевой поверхности исключают возможность реверса для рабочего вращения пильного диска в обратном направлении.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является дисковая фреза для дробления отходов древесины (пат. SU №195864, B27L 11/02, B27B 5/10, БИ №10, 1967), включающая несущий диск с закреплением рубительных ножей во впадинах (пазах) на периферии диска. Режущая кромка каждого ножа расположена от центра несущего диска на большем расстоянии по сравнению с предыдущим ножом и описывает при вращении окружность большего диаметра, образуя ступенчатую линию.

Недостатком этого технического решения является односторонний вид закрепления ножей во впадинах (пазах) на периферии диска, что исключает применение реверса для рабочего вращения пильного диска в обратном направлении.

Кроме того, все приведенные технические решения служат для выполнения одной определенной операции - срезания, продольной или поперечной распиловки, переработки древесины на стружку, щепу, опилки и т.д.

Целью предлагаемого изобретения является повышение устойчивости пильного диска, надежности его работы, возможность многоцелевого его использования и применения реверса для рабочего вращения диска в обратном направлении, что приводит к сокращению холостых проходов кустореза.

Осуществить поставленную цель позволяет предлагаемый пильный диск многоцелевого кустореза, представляющий собой несущий диск наружным диаметром D с впадинами по его периферии для размещения ножей с режущей кромкой, отличающийся тем, что пильный диск выполнен с режущим венцом, при этом зубья на его венце расположены группами, размещенными в секторах с углом β, а впадины между группами зубьев на венце располагаются в секторах с углом α, причем β>α, на венце по краям впадин установлены рубительные гарпунообразные ножи, наплавленные износостойким сплавом, с режущей кромкой в сторону впадины, на дне впадин располагаются прямозубые пильные ножи со скосом к одной стороне диска, крайние из которых имеют меньшую высоту, а по бокам впадин располагаются дугообразные плоские ножи со скосом к другой стороне диска.

Кроме того, пильный диск многоцелевого кустореза отличается тем, что на его торцевой поверхности размещены обоюдоострые рубительные ножи с ярусной установкой и режущими кромками, перпендикулярными к торцу диска - по трехзаходной спиралеобразной линии, а с режущими кромками, параллельными торцу диска - по три на окружностях с радиусом R₁ и R₂.

Технический результат заключается в возможности реверса рабочего направления вращения пильного диска при повороте манипулятора кустореза с одного бока базового трактора на другой, в совмещении при рабочем непрерывном движении кустореза операций срезания кустарника, мелколесья с измельчением пней мелкого кустарника, а при позиционной работе - в возможности последовательного выполнения операций срезки вершин и ветвей среднего, крупного кустарника, мелколесья и деревьев, срезки их стволов, резки на сортамент (жерди, поленья, бревна), рубки пней, ветвей и пакетов стволов мелкого кустарника на щепу.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан пильный диск многоцелевого кустореза для срезания кустов, мелколесья и измельчения древесины пней на бермах, откосах и дне осушительных каналов, рабочая сторона; на фиг.2 - выносной элемент пильного диска многоцелевого кустореза, обратная сторона; на фиг.3 - обоюдоострый рубительный нож с ярусной установкой и режущими кромками, перпендикулярными к торцу диска, вид сверху; на фиг.4 - разрез А-А фиг.3.

Пильный диск 1 (фиг.1) наружным диаметром D, равным 0,7 м±0,3 м, с впадинами на венце диска размером t₁, глубиной h₁, равной 0,05 м±0,02 м, режущим венцом 6, в котором прямые зубья расположены группами, образуемыми секторами с углом β. На внешнем периметре по краям впадины устанавливаются рубительные гарпунообразные ножи 2, наплавленные износостойким сплавом, с режущей кромкой в сторону впадины и расстоянием между этими режущими кромками, равным t. На дне впадин, образуемых секторами с углом α (β>α), располагаются прямозубые пильные ножи 3, имеющие скос к одной стороне диска, а по бокам впадины на расстоянии t₁ располагаются дугообразные плоские ножи 7 со скосом к другой стороне диска. На торцевой стороне пильного диска 1, обращенной при работе пилы к поверхности откоса, располагаются по трехзаходной спиралеобразной кривой линии обоюдоострые рубительные ножи 4 с ярусной установкой за счет изменения толщины основания 8 (фиг.3) и режущими кромками 4 (фиг.4), перпендикулярными к торцу диска. Между ними расположены обоюдоострые рубительные ножи 5 (фиг.1) с ярусной установкой по три на окружностях с радиусами R₁ и R₂ и режущими кромками, параллельными торцу диска 1 (фиг.1). При этом плоскость с режущей кромкой на окружности R₂ отстоит от плоскости торца диска на расстоянии 0,03 м±0,015 м, а с окружностью R₁ - на расстоянии 0,05 м±0,015 м. Высота крайних прямых зубьев 3 (фиг.2) во впадине меньше высоты остальных зубьев, расположенных основаниями на окружности радиусом R₃. Во впадине пилы на один зуб меньше, чем в группе на венце (β>α), иначе во впадину будут попадать несрезанные ветви. Уширение рубительных гарпунообразных ножей 2, наплавленных износостойким сплавом, на каждую сторону от торцовых плоскостей диска, равно от 1,5 мм до 4 мм±0,5 мм. Толщина пильного диска S (фиг.4) с учетом рекомендаций ГОСТ 980-80 составляет от 5,1 мм±0, 3 мм до 10,0 мм±0,5 мм, что обеспечит преодоление динамических нагрузок в момент рубки стволов древесно-кустарниковой растительности и пней.

Дисковая пила с предлагаемым пильным диском работает следующим образом.

Пильный диск 1 с режущим венцом 6 подают манипулятором к срезаемым древесно-кустарниковым растениям, их пням на откосы, бермы, дно осушительных каналов на расстояние до 75 мм±2,5 мм, устанавливают параллельно откосу, включают гидропривод вращения диска и маятниковых движений рукояти пилы и выполняют вращающимся диском операции поперечного спиливания стволов, ветвей и вершин растущих кустарников, деревьев, измельчения пней рубительными ножами 2. Опилки, образующиеся при прохождении группы прямых зубьев 6 венца через стволы, ветви и пни, а также стружка, срезанная рубительными ножами 2, попадают во впадины и по лезвиям дугообразных плоских ножей 7 и прямых зубьев 3 выносятся из пропила, что уменьшает нагрев диска. Обоюдоострые рубительные ножи 4 (фиг.4) и расположенные между ними на торцевой поверхности диска обоюдоострые рубительные ножи 5 (фиг.1) с ярусной установкой измельчают пни кустарника с одновременным срезанием следующих стволов при возможности рабочего вращения пильного диска в прямом и обратном направлении параллельно берме, откосу, дну осушительного канала. Зубья 3 (фиг.2), крайние из которых имеют меньшую высоту (чтоб не мешать дугообразному ножу 7), обеспечивают выполнение функций контрножа при вхождении ствола мелкого кустарника во впадину, подрезая его перед срезанием дугообразным плоским ножом 7 (фиг.2). Установочно-подвижное расположение пилы с пильным диском 1 (фиг.1) на поворотной рукояти с механизмом маятникового перемещения при резании обеспечивает проведение срезки на растущем кустарниковом и древесном растении ветвей, вершин, стволов, а при установке плоскости диска перпендикулярно срезанным стволам ножи 2 и 6 (фиг.2) маятниковыми перемещениями вращающегося диска разрезают стволы на сортамент и измельчают пни мелколесья, отдельных деревьев в щепу. Кроме того, возможно при установке быстросъемного лотка с подающим механизмом и наклонном расположении пильного диска обоюдоострыми рубительными ножами 4 (фиг.4) и расположенными между ними обоюдоострыми рубительными ножами 5 (фиг.1) измельчать в щепу ранее срезанные ветви, вершины деревьев и пакеты стволов мелкого, крупного кустарника. Расположение на венце диска ножей 2 и 6 (фиг.1) группами при кратности трем приводит к тому, что диск имеет равномерную жесткость. При вращении пильного диска 1 группы зубьев равномерно растягивают его за счет центробежных сил, действующих на группы зубьев. Повышается устойчивость пильного диска 1 при нагреве, поскольку глубокие впадины между группами зубьев выполняют функцию температурных компенсаторов. Кроме того, за счет превышения угла створа β, образующего на венце группы ножей 2 и 6 (фиг.1), по сравнению с углом створа α, образующим во впадине расположение ножей 3 и 7 (фиг.2), конструктивно обеспечивается получение впадины для срезания стволов мелкого кустарника, удаления стружки, опилок, что улучшает вентиляцию и температурную компенсацию.

Таким образом, предлагаемая конструкция пильного диска позволяет повысить устойчивость, надежность и эффективность его работы и расширить функциональные возможности многоцелевого кустореза.