Результат интеллектуальной деятельности: Корчеватель

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, применяемого для корчевания пней при хаотичном их расположении на вырубках и гарях естественных лесов.

Известен корчеватель, включающий раму, механизм навески, опорные колеса, подрезающую скобу, дополнительную раму с ротором, гидромеханизм управления дополнительной рамы с ротором, стойки подрезающей U-образной скобы соединенные с рамой шарнирно, выполненные в виде двуплечих гидроуправляемых рычагов, упоры верхних рычагов стоек скобы, подрезающий нож, подъемники. [Патент № RU 2 537 558 C1 A01G 23/06 (2006.01) - прототип]

Недостаток прототипа заключается в том, что дополнительная рама с размещенным на ней ротором для окончательной очистки пня от почвы и выброса его на поверхность, шарнирно соединенная с несущей рамой, и, управляемая выносным гидроцилиндром, имеет большие габариты и массу, что приводит к увеличению сопротивления движению корчевателя, к снижению тягово-динамических показателей корчевателя и производительности, а консольное расположение ротора и короткое плечо от шарнира гидроцилиндра до оси качания дополнительной рамы, при ее подъеме, требует высокой энергоемкости гидроцилиндра, увеличенного его типоразмера, дополнительного расхода рабочей жидкости гидропривода.

Таким образом, при наличии в конструкции корчевателя управляемой выносным гидроцилиндром громоздкой дополнительной рамы с размещенной на ней ротором, предназначенным для окончательной очистки пня от почвы и выброса его на поверхность, требуется увеличение отбора мощности для управления дополнительной рамой, имеющей высокую массу, что приведет к увеличению сопротивления движению корчевателя, снижению производительности, ухудшению тягово-динамических показателей, повышению, из-за увеличения типоразмера гидроцилиндра, объема рабочей жидкости гидропривода, увеличению расхода топлива, себестоимости изготовления корчевателя, материальных, производственных и эксплуатационных затрат.

Технический результат - повышение производительности устройства.

Техническая задача - повышение производительности устройства за счет повышения тягово-динамических показателей корчевателя, при одновременном снижении его материалоемкости.

Решение технической задачи заключается в том, что корчеватель, включающий несущую раму, механизм навески, опорные колеса несущей рамы, U-образную подрезающую скобу, стойки подрезающей скобы, соединенные с несущей рамой шарнирно, и выполненные в виде двуплечих гидроуправляемых рычагов, гидроцилиндры для управления стойками, и ротор для окончательной очистки срезанных пней и выброса и выброса их поверхность почвы, при этом ротор размещен на одном из концов несущей рамы, а на другом, противоположном конце несущей рамы, расположены рычаги стоек подрезающей скобы и гидроцилиндры для управления ими, при этом оси опорных колес несущей рамы расположены между подрезающей скобой и ротором, и в вертикальной плоскости совмещены с центром тяжести корчевателя.

Сущность изобретения заключается в том, что ротор установлен на конце несущей рамы корчевателя, подрезающая скоба с гидромеханизмами управления (гидроцилиндрама) стойками подрезающей скобы на противоположном конце несущей рамы, а опорные колеса между ротором и подрезающей скобой в вертикальной плоскости центра тяжести корчевателя, что обеспечивает повышение тягово-динамических показателей и производительности.

Таким образом за счет снижения массы корчевателя уменьшается тяговое сопротивление движению корчевателя и повышаются тягово-динамические показатели, и, как следствие, производительность при одновременном снижении материалоемкости и себестоимости изготовления при изготовлении корчевателя, расхода топлива, объема рабочей жидкости гидропривода, производственных, эксплуатационных и энергетических затраты.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:

- на фиг. 1 схематично представлен корчеватель (вид сбоку);

- на фиг. 2 схематично представлен корчеватель (вид сверху);

Корчеватель содержит несущую раму 1, на которой размещены навеска 2, опорные колеса 3, упоры 4, стойки 5 подрезающей скобы 6, управляемой выносным гидроцилиндром 7, ротор 8.

Навеска 2 несущей рамы 1 корчевателя трехточечная, с двумя нижними шарнирами 9, симметрично расположенными относительно продольной оси несущей рамы 1 и одного верхнего шарнира 10 расположенного на опоре 11 перпендикулярной продольной оси несущей рамы 1. Шарниры 9 и 10 предназначены для соединения с нижними и верхней тягами навесного устройства трактора, соответственно. Подъем корчевателя в транспортное и опускание в рабочее положение осуществляется навесной системой трактора.

Опорные колеса 3, регулируемые по высоте посредством винтовых пар 12, расположены на несущей раме 1 между подрезающей скобой 6 и ротором 8 в плоскости центра тяжести корчевателя и предназначены для установки подрезающей скобы 6 в положение I или положение I I на заданную глубину подрезания пня.

Упоры 4 неподвижно закреплены на несущей раме 1 с двух сторон относительно ее продольной оси напротив стоек 5 подрезающей скобы 6 и предназначены для ограничения перемещения стоек 5 подрезающей скобы 6 за пределы положения I угла вхождения подрезающей скобы 6 в почву. При этом упоры 4 разгружают гидроцилиндры, а подрезающая скобы 6 обеспечивает заданный угол резания, при котором повышается интенсивность крошение структуры почвы в зоне корневой системы и снижается тяговое сопротивление движению корчевателя.

Стойки 5 симметрично расположенные вдоль оси корчевателя на шарнирах 13, установленных на несущей раме 1, выполнены в виде двуплечих рычагов 14 верхнего и 15 нижнего. Верхние рычаги 14 соединенные со штоками гидроцилиндров 7 шарниром 16, осуществляют поворот стоек 5 в положение I до упоров 4 на заданный угол вхождения скобы 6 в почву, а нижние рычаги 15 неподвижно соединены с боковыми стенками U-образной подрезающей скобы 6, перемещение которой в горизонтальное положение II ограничивается полным ходом штоков гидроцилиндров 7, соединенных шарнирами 17 с несущей рамой 1.

Подрезающая скоба 6 предназначена для подрезания корневой системы пня в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, имеет U-образную форму. На передней горизонтальной поверхности скобы расположены подрезающий нож 18, а с противоположной стороны подъемник 19 в виде направляющих спиц, по которым срезанный пень перемещается на ротор 8, причем вертикальная правая и левая стенки подрезающей скобы 6 заточены, как режущий элемент.

Ротор 8 установлен на шарнирах кронштейнов 20 неподвижно закрепленных на несущей раме 1 и предназначен для окончательной очистки пней от почвы и выброса на поверхность с помощью бил 21, установленных по периметру цилиндрической поверхности ротора 8, привод которого осуществляется от гидромотора 22.

Работа корчевателя. При подготовке корчевателя к работе непрерывного корчевания пней, расположенных параллельными рядами, корчеватель устанавливают вдоль насаждения и гидронавесной системой трактора опускают корчеватель на поверхность почвы. Опорными колесами 3, регулируемыми винтовой парой 12, и гидроцилиндрами 7, управляющими положением стоек 5 подрезающей скобы 6, устанавливают угол вхождения подрезающего ножа 18 подрезающей скобы 6 на глубину в положение I (показано на фиг. 1), чем обеспечивается интенсивное крошение верхнего слоя почвы и снижение тягового сопротивления движению корчевателя. Поступательное движение корчевателя осуществляется за счет силы тяги трактора (гусеничного, колесного или комбинированного). Подрезание в горизонтальном и вертикальном направлениях слоя почвы и корней пней происходит в пределах ширины подрезающей скобы 6. При возрастании тягового сопротивление движению, тракторист-оператор без остановки корчевателя гидроуправляемыми стойками 5 переводит подрезающую скобу 6 в положение II (показано на фиг. 1) соответствующее горизонтальному. С учетом нового положения подрезающей скобы 6 снижается тяговое сопротивления и обеспечивается безостановочное движение корчевателя. После подрезания корневой системы подрезающим ножом 18 пень транспортируется по поверхности подрезающей скобы 6 на подъемник 19, где почва частично отделяется от пня и через спицы подъемника 19 просыпается на поверхность почвы. С подъемника 19 пень подхватывается билами 21 ротора 8, приводимого в движение гидромотором 22, где происходит окончательная очитка пня. Очищенный от почвы пень выбрасывается на поверхность почвы или в прицепную тележку, а в случае одновременного дробления пней в прицепную дробилку. Для удаления очередного пня корчеватель, не выглубляя подрезающую скобу, продолжает безостановочное движение, при этом через верхние рычаги 14 стойки 5 гидроцилиндрами 7 подрезающая скоба 6 переводится из положения II в положение I угла вхождения подрезающей скобы 6 в почву до упоров 4, что обеспечивает усиление крошения слоя почвы необходимого для улучшения аэрации почвы при очередной лесопосадке. После приближения агрегата к очередному пню процедура корчевания повторяется. Завершив корчевание пней в заданном ряду лесопосадки, корчеватель переводят в следующий ряд и технология корчевания повторяется.

При позиционном действии, применяемом для корчевания пней хаотичного расположенных на вырубках и гарях естественных лесов корчеватель устанавливают над пнем и опускают корчеватель на поверхность почвы. Гидроцилиндрами 7 устанавливается глубина и угол вхождения в почву ножа 18 подрезающей скобы 6 в положение I, после чего продолжая движение, гидроцилиндрами 7 переводят скобу 6 в горизонтальное положение II, подрезая корневую систему, и, двигаясь вперед удаляют срезанный пень в той же последовательности, как и при корчевании непрерывного действия. После удаления пня несущую раму 1 поднимают в транспортное положение и корчеватель транспортируют к следующему пню, после чего операция повторяется.

Таким образом, при установке ротора на конце несущей рамы корчевателя и подрезающей скобы с гидромеханизмами управления стойками подрезающей скобы на противоположном конце несущей рамы, а опорных колес между ротором и подрезающей скобой в вертикальной плоскости центра тяжести корчевателя, повышаются тягово-динамические показатели и производительность корчевателя. Одновременно снижается материалоемкость, расход топлива, объем рабочей жидкости гидропривода, себестоимость изготовления корчевателя, материальные, производственные, эксплуатационные и энергетические затрат, что является новым техническим результатом заявляемого изобретения.