Результат интеллектуальной деятельности: Способ выработки окоренных сортиментов и рабочий орган для его осуществления

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к технологии выполнения лесосечных работ.

Известен способ заготовки сортиментов со снятием закомелистости и рабочий орган для его осуществления, состоящий из специальной машины, на которой смонтирован корпус с фрезами [1]. Такая машина с рабочим органом находится в технологическом процессе перед валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной, то есть в технологический процесс встраивается дополнительная достаточно сложная машина, кроме того, резко увеличивающая число проходов машин по технологическому коридору, что ведет к увеличению глубины колеи, ухудшая проходимость машин. Подъезд такой машины к каждому дереву весьма проблематичен, поскольку ограниченно число проездов по одному технологическому коридору.

Основным недостатком является то, что предложенный ранее способ и рабочий орган валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины не обеспечивают окорку сортиментов, что существенно ограничивает технические возможности рабочего органа.

Наиболее близким по технической сущности является устройство [2], содержащее рабочий орган валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины для выработки окоренных сортиментов, включающий в себя корпус, на котором смонтированы пильный механизм, сучкорезные ножи, прикрепленные к корпусу посредством осей, и протаскивающий механизм, выполненный в виде поворотных вальцов, отличающееся тем, что в нижней части корпуса закреплено окорочное устройство в виде статора внутри которого расположен ротор с шарнирно закрепленными короснимателями, связанными через коромысло с прижимными пружинами, а сам ротор посредством ременной передачи соединен с гидромотором, при этом статор смонтирован на корпусе с возможностью поворота с возможностью поворота параллельно плоскости движения пильного механизма.

Основными недостатком известного способа и технического решения для его реализации является то, что при раскряжёвке ствола дерева необходимо приостанавливать работу окорочного механизма, что приводит к снижению производительности и качества окорки, а также то, что подобная конструкция не обеспечивает достаточное ударное воздействие ножа на сучья, так как скорость его движения ограничена малой скоростью движения окорочного устройства, сводящей к минимуму ударную нагрузку на сучья.

Технический результат изобретения – повышение производительности и рабочего органа для выработки окоренных сортиментов.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ выработки окоренных сортиментов, включающий операции валки, обрезки сучьев и раскряжевки и окорки стволов поваленных деревьев, отличается тем, что поперечная распиловка ствола поваленного дерева осуществляется без замедления и прекращения вращения охватывающих ствол короснимателей движущегося вдоль него окорочного механизма, а рабочий орган валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины для выработки окоренных сортиментов, включающий в себя корпус, на котором смонтированы сучкорезные ножи, прикрепленные к корпусу посредством осей, механизм отмера длин сортиментов, пильный и окорочный механизмы, отличается тем, что корпус состоит из трех телескопических секций на двух из которых расположены пары сучкорезных ножей, а на третьей секции рабочего органа установлен окорочный механизм с возможностью его непрерывного продольного перемещения вдоль оси корпуса относительно двух первых секций при протаскивании ими ствола дерева сквозь сучкорезные ножи в процессе последовательного резкого выдвижения секций и перехвата ствола установленными на них сучкорезными ножами с поперечной распиловкой ствола пильным механизмом.

Предлагаемое изобретение поясняется рисунками, демонстрирующими последовательность выполнения операций технологического процесса валки, обрезки сучьев, раскряжевки и окорки лесоматериалов, где на фиг. 1 изображен вид рабочего органа при спиливании растущего дерева; на фиг. 2 изображен вид рабочего органа при переводе дерева в горизонтальное положение и выдвижении верхней телескопической секции с одновременным срезанием сучьев в зоне действия установленных на ней ножей в процессе первоначального шага обработки ствола; на фиг. 3 изображен вид рабочего органа при перемещении средней телескопической секции вдоль ствола с одновременным постепенным движением вдоль ствола нижней телескопической секции и окоркой в процессе первоначального шага обработки ствола, на фиг. 4 изображен вид рабочего органа при выдвижении верхней телескопической секции с одновременным срезанием сучьев в зоне действия установленных на ней ножей с одновременным постепенным движением вдоль ствола нижней телескопической секции и окоркой в процессе второго шага обработки ствола, на фиг. 5 изображен вид рабочего органа при перемещении средней телескопической секции вдоль ствола с одновременным постепенным движением вдоль ствола нижней телескопической секции и окоркой в процессе второго шага обработки ствола, на фиг. 6 изображен вид рабочего органа при отделении сортимента.

Рабочий орган для выработки окоренных сортиментов включает в себя корпус, на котором смонтированы сучкорезные ножи 1, прикрепленные к корпусу посредством осей, механизм отмера длин сортиментов 2, пильный 3 и окорочный 4 механизмы. Корпус состоит из трех телескопических секций на двух из которых расположены пары сучкорезных ножей, а на третьей секции рабочего органа установлен окорочный механизм с возможностью его непрерывного продольного перемещения вдоль оси корпуса относительно двух первых секций при протаскивании ими ствола дерева сквозь сучкорезные ножи в процессе последовательного резкого выдвижения секций и перехвата ствола установленными на них сучкорезными ножами с поперечной распиловкой ствола пильным механизмом.

Для перемещения телескопических секций относительно друг друга используется механизм импульсной протяжки. Скорость движения окорочного механизма, оснащенного короснимателями не связана со скоростью движения ножей для очистки дерева от сучьев за счет размещения окорочного механизма на нижней независимой телескопической секции устройства.

За счет сучкорезных ножей первой (верхний) и второй (средней) телескопических секций дерево удерживается в силовом контуре. Пильный механизм, находится на второй (средней) телескопической секции. Для точного измерения длины сортиментов рабочий орган оснащен механизмом отмера длин сортиментов, который находится на второй (средней) телескопической секции. Рабочий орган крепится на конце рукояти манипулятора через скобу 5. Относительно скобы головка может поворачиваться из вертикального в горизонтальное положение.

Работа предлагаемого рабочего органа валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины, осуществляется оператором, который наводит рабочий орган машины с находящимся в исходном нерабочем положении окорочным механизмом на растущее дерево, производит захват, спиливание, валку дерева. При этом рабочий орган переводится в горизонтальное положение вместе с зажатым между сучкорезными ножами стволом поваленного дерева. Одновременно с этим приводится в рабочее положение окорочное устройство для окорки сортиментов таким образом, что ствол обрабатываемого дерева оказывается внутри контура, образованного окорочными ножами. Перемещение рабочего органа вдоль ствола осуществляется пошагово. Рабочий орган движется по стволу дерева за счет импульсного механизма, сначала открываются сучкорезные ножи первой (верхней) телескопической секции, и верхняя часть корпуса резко выдвигается вперед за счет импульсного механизма. При этом установленные на ней верхние сучкорезные ножи производят обрезку сучьев. Одновременно с этим осуществляется постепенное движение вдоль ствола роторного окорочного механизма, установленного на третьей (нижней) телескопической секции, а ствол дерева удерживается посредством сучкорезных ножей второй (средней) телескопической секции. При приближении роторного окорочного механизма ко второй телескопической секции устройства осуществляется открытие сучкорезных ножей, установленных на второй (средней) секции устройства и осуществляется резкое выдвижение второй (средней) секции до ее соприкосновения с первой (верхний) секцией устройства. При этом движение третьей (нижней) телескопической секции и равномерная окорка ствола дерева не прекращаются, а осуществляются с прежней скоростью, а ствол дерева удерживается посредством сучкорезных ножей первой (верхней) телескопической секции устройства. Процесс последовательного поочередного резкого выдвижения первой (верхней) и второй (средней) секций устройства с постоянным, равномерным перемещением вдоль ствола третьей (нижней) секции устройства, оснащенной окорочным механизмом, продолжается до полной обработки ствола дерева. При этом без замедления и остановки движения третьей (нижней) секции и вращения короснимателей окорочного механизма, каждый раз при достижении заданной длины сортимента, производится поперечная распиловка ствола дерева. Таким же образом обрабатывают и последующие сортименты.

Рабочий орган валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины производит захват, спиливание, валку дерева, обрезку сучьев, раскряжевку на сортименты и окорку без остановки окорочного механизма в процессе обрезки сучьев и раскряжевки ствола, что позволяет повысить производительность и рабочего органа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Патент № DE 3603823 «Устройство для удаления корневых наростов».

2. Пат. 2676139 Способ выработки окоренных сортиментов и рабочий орган для его осуществления. Российская Федерация, МПК A01G23/095, B27L 1/00. Заявитель и патентообладатель Поволжский государственный технологический университет. / Царев Е.М, Анисимов С.Е., Рукомойников К.П., Коновалова Ю.А., Ведерников С.В., Заболотский В.М., Анисимов Н.С., Анисимов И.С./-№ 2017145977; заявл. 26.12.2017; опубл. 26.12.2018, Бюл. № 36.- 6 с.: ил.