Машина лесная

(71) Заявители Закрытое акционерное общество Национальный промышленный капитал Республиканское унитарное предприятие Минский тракторный завод(72) Авторы Коробкин Владимир Андреевич Андрияненко Юрий Анатольевич Юрлевич Иосиф Адамович Разумов Василий Владимирович Русак Андрей Александрович Афанасьев Евгений Георгиевич Куренков Владимир Иванович Янушко Владимир Владимирович(73) Патентообладатели Закрытое акционерное общество Национальный промышленный капитал Республиканское унитарное предприятие Минский тракторный завод(57) 1. Машина лесная, содержащая самоходное шасси, состоящее из шарнирно сочлененных переднего энергетического модуля, включающего смонтированные на передней полураме силовой блок с двигателем, трансмиссией, согласующим редуктором, установленную над трансмиссией каркасную кабину с сиденьем оператора и реверсивным постом управления,передний ведущий мост, и заднего технологического модуля, включающего смонтированные 1201 на задней полураме задний ведущий мост с приводом от карданного вала, с конечными передачами в виде тандемных тележек, и технологическое оборудование в виде гидроманипулятора, состоящего из колонны, подъемной стрелы и рукояти с рабочим органом, при этом карданный вал соединен с выходным валом согласующего редуктора, а также содержащая систему управления машиной и технологическим оборудованием, включающую гидросистему с гидронасосом, привод которого выполнен от редуктора, установленного на корпусе муфты сцепления и соединенного с валом двигателя, баком рабочей жидкости гидросистемы,гидролиниями и гидрораспределителем технологического оборудования, отличающаяся тем, что в качестве рабочего органа гидроманипулятора использовано захватно-срезающее устройство (харвестерная головка), колонна гидроманипулятора установлена с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости посредством двух гидроцилиндров на опорной плите, которая жестко закреплена на задней полураме, выполненной укороченной, симметрично относительно оси тандемных тележек, а подъемная стрела гидроманипулятора снабжена средством крепления харвестерной головки в транспортном положении, при этом привод насоса гидросистемы дополнительно содержит установленный на корпусе переднего моста понижающий редуктор, соединенный карданной передачей с редуктором на корпусе муфты сцепления, причем система управления машиной и технологическим оборудованием выполнена электрогидравлической и гидрораспределитель технологического оборудования расположен на колонне гидроманипулятора, а бак рабочей жидкости гидросистемы размещен на задней полураме и снабжен блоком охлаждения, размещенным в общем кожухе с баком рабочей жидкости гидросистемы. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство крепления рабочего органа к стреле гидроманипулятора в транспортном положении выполнено в виде крюка и гибкой связи, закрепленной на стреле. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что сиденье оператора снабжено установленными на подлокотниках джойстиками электрогидравлического управления поворотом машины и рабочими органами технологического оборудования. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что реверсивный пост управления снабжен пультом управления и контроля работы технологического оборудования. 5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что энергетический блок снабжен независимым подогревателем систем двигателя и кабины оператора. 6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала для остекления кабины использовано стекло повышенной прочности, например многослойное бронированное.(56) 1. А.с. СССР 1110412, МПК А 0123/08, 1984. 2. Машина лесная погрузочно-транспортная Беларус МЛ-131. Руководство по эксплуатации Изд. РУП МТЗ, 2001. - С. 18 (прототип). Полезная модель относится к лесозаготовительной технике и может быть использована в лесной промышленности и лесном хозяйстве. Известна машина лесная, используемая на лесозаготовительных работах 1. Машина лесная, включающая самоходное шасси, разделочную раму, выполненную в виде шарнирно-соединенных между собой нижней и верхней секций, причем на нижней секции смонтирован захват, а на верхней - раскряжевочное устройство и механизмы протаскивания и обрезки сучьев, и привод поворота нижней и верхней секций относительно друг друга,при этом машина снабжена поворотной продольной в вертикальной плоскости направляющей, которая посредством шарнира соединена с шасси, а нижняя секция разделочной рамы с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена на направляющей и имеет привод. 2 1201 Однако известная машина лесная не позволяет обеспечить высокую производительность, т.к. она оставляет после срезания высокие пни, которые необходимо убирать, неповоротная разделочная рама затрудняет подъезд машины к срезаемому дереву и создает неудобства при ег захвате. Это обстоятельство в целом ухудшает технологические возможности известной лесной машины, снижая ее производительность. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является решение, реализованное в конструктивном выполнении машины лесной 2. Известная машина лесная выполнена на самоходном колесном шасси, состоящем из шарнирно сочлененных переднего энергетического модуля, включающего смонтированные на передней полураме силовой блок с двигателем, трансмиссией, согласующим редуктором, установленную над трансмиссией каркасную кабину с сиденьем оператора и реверсивным постом управления, передний ведущий мост, и заднего технологического модуля, включающего смонтированные на задней полураме задний ведущий мост с приводом от карданного вала, соединенного с выходным валом согласующего редуктора конечными передачами в виде тандемных тележек, и технологическое оборудование, состоящее из грузовой платформы и гидроманипулятора, включающего колонну, подъемную стрелу и рукоять с рабочим органом в виде клещевого захвата. Машина также содержит систему управления машиной и технологическим оборудованием, включающую гидросистему с гидроцилиндрами, гидролиниями,размещенным в кабине гидрораспределителем технологического оборудования и за кабиной - баком рабочей жидкости. Данная машина обладает следующими недостатками. Эта машина имеет ограниченное применение и предназначена к использованию только как погрузочно-транспортная машина. Расширить ее функциональные возможности и приспособить, например, для разделки хлыста на сортименты не представляется возможным без изменения конструкции. В основу нового конструкционного выполнения машины лесной валочно-сучкорезнораскряжевочной (с механической трансмиссией) положена задача создания конструкции,которая могла бы обеспечить спиливание, валку, протягивание и обрубку сучьев, деление хлыста на сортименты улучшение обзорности оператору маневренность самоходному шасси круглогодичное использование машины при низких и высоких температурах окружающей среды, в условиях равнинной и пересеченной местности, на сплошных и выборочных рубках в лесах древостоев среднего диаметра надежное управление процессом повала дерева и его обработки сокращение продолжительности рабочего цикла. Технический результат - расширение функциональных возможностей, а также повышение производительности работы. Указанный результат достигается тем, что в машине лесной с самоходным шасси, состоящим из шарнирно сочлененных переднего энергетического модуля, включающего смонтированные на передней полураме силовой блок с двигателем, трансмиссией, согласующим редуктором, установленную над трансмиссией каркасную кабину с сиденьем оператора и реверсивным постом управления, передний ведущий мост, и заднего технологического модуля, включающего смонтированные на задней полураме задний ведущий мост с приводом от карданного вала, с конечными передачами в виде тандемных тележек,и технологическое оборудование в виде гидроманипулятора, состоящего из колонны,подъемной стрелы и рукояти с рабочим органом, при этом карданный вал соединен с выходным валом согласующего редуктора, а также содержащей систему управления машиной и технологическим оборудованием, включающую гидросистему с гидронасосом,привод которого выполнен от редуктора, установленного на корпусе муфты сцепления и соединенного с валом двигателя, баком рабочей жидкости гидросистемы, гидролиниями и гидрораспределителем технологического оборудования, согласно новому конструкционному решению, в качестве рабочего органа гидроманипулятора использовано захватно 3 1201 срезающее устройство (харвестерная головка), колонна гидроманипулятора установлена с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости посредством двух гидроцилиндров на опорной плите, которая жестко закреплена на выполненной укороченной задней полураме, симметрично относительно оси тандемных тележек, а подъемная стрела гидроманипулятора снабжена средством крепления харвестерной головки в транспортном положении, при этом привод насоса гидросистемы дополнительно содержит установленный на корпусе переднего моста понижающий редуктор, соединенный карданной передачей с редуктором на корпусе муфты сцепления, причем система управления машиной и технологическим оборудованием выполнена электрогидравлической и гидрораспределитель технологического оборудования расположен на колонне гидроманипулятора, а бак рабочей жидкости гидросистемы размещен на задней полураме и снабжен блоком охлаждения, размещенным в общем кожухе с баком рабочей жидкости гидросистемы. Новым является также то, что средство крепления рабочего органа к стреле гидроманипулятора в транспортном положении выполнено в виде крюка и гибкой связи, закрепленной на стреле сиденье оператора снабжено установленными на подлокотниках джойстиками электрогидравлического управления поворотом машины и рабочими органами технологического оборудования реверсивный пост управления снабжен пультом управления и контроля работы технологического оборудования энергетический блок снабжен независимым подогревателем систем двигателя и кабины оператора в качестве материала для остекления кабины использовано стекло повышенной прочности, например многослойное бронированное. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что вышеперечисленные конструкционные изменения в машине лесной позволяют достигнуть требуемый технический результат, т.е. расширить функциональные возможности и повысить производительность,а именно использование гидроманипулятора с харвестерной головкой позволяет расширить технологические возможности машины, осуществить спиливание, валку, протягивание и обрубку сучьев, деление хлыста на сортименты, исключить необходимость транспортировки в лесах целых хлыстов, разрушающих почву и повреждающих подрост и оставленные на корню деревья. А в сочетании с размещенными в кабине системами измерения и контроля позволяет делить хлыст на сортименты заданной длины по сравнению с прототипом задняя полурама значительно короче, что позволило уменьшить продольную базу и улучшить маневренность машины жесткое крепление опорной плиты гидроманипулятора с харвестерной головкой на укороченной полураме технологического модуля симметрично относительно оси тандемных тележек позволяет поддерживать устойчивость и проходимость машины крепление в транспортном положении харвестерной головки на стреле гидроманипулятора, например, посредством крюка и гибкой связи позволяет уменьшить дополнительные нагрузки на раму и раскачивание машины применение независимого обогревателя позволяет использовать машину круглогодично при температуре окружающей среды от -40 до 40 система управления гидросистемой машины выполнена электрогидравлической, что позволило разместить распределитель гидросистемы на колонне гидроманипулятора, значительно сокращая тем самым количество гибких гидролиний между передним и задним модулями бак рабочей жидкости гидросистемы снабжен блоком охлаждения, размещенным в общем кожухе с баком рабочей жидкости гидросистемы. Наличие блока охлаждения рабочей жидкости позволяет обеспечить ее необходимое эффективное охлаждение из-за 4 1201 имеющего место значительного нагрева рабочей жидкости, связанного с работой харвестерной головки, обеспечивая повышение производительности. Размещение бака рабочей жидкости с блоком охлаждения на технологическом модуле позволяет значительно увеличить их габариты, что необходимо для машин повышенной мощности выполнение каркасной кабины с использованием в качестве материала для остекления стекла повышенной прочности, например многослойного бронированного, позволяет улучшить обзорность оператору при управлении всеми процессами при работе машины и обеспечить ему достаточную безопасность. Это обусловливает существенное сокращение продолжительности рабочего цикла и повышение производительности. Таким образом, заявляемая машина лесная валочно-сучкорезно-раскряжевочная с учетом предлагаемых для ее реализации совокупности конструктивных признаков, их взаимосвязи обеспечивает достижение поставленного технического результата по срезанию, валке и обработке деревьев различных параметров в любых заданных по техническим требованиям зонах. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид сбоку машины на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Машина лесная состоит из двух модулей, переднего модуля 1 энергетического и заднего модуля 2 технологического, соединенных между собой посредством горизонтальновертикального шарнира 3, обеспечивающего поворот в горизонтальной плоскости и качание в вертикальной плоскости. Передний энергетический модуль 1 состоит из смонтированных на передней полураме 4 двигателя с муфтой 5 сцепления, трансмиссии, включающей коробку передач 6 и передний ведущий мост 7 с парой колес 8 большого диаметра, каркасной кабины 9 оператора с большой площадью остекления из стекла повышенной прочности, например многослойного бронированного, и ограждения 10 кабины. Технологический модуль 2 включает установленные на задней полураме 11 задний мост 12 с приводом от карданного вала 13,соединенного с выходным валом согласующего редуктора 14, установленного на передней полураме 4 перед шарниром 3. На лонжеронах задней полурамы 11 установлены с возможностью качания в продольной плоскости тандемные тележки 15 с парой колес 16 меньшего диаметра. Сверху на лонжеронах задней полурамы 11 жестко закреплена опорная плита 17,установленная симметрично относительно оси качания тандемных тележек 15. На опорной плите 15 установлена с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости колонна 18 гидроманипулятора под действием двух гидроцилиндров 19. Гидроманипулятор состоит из шарнирно соединенных между собой колонны 18, стрелы 20, рукояти 21 и рабочего органа 22 в виде захватно-срезающего устройства (харвестерной головки). Для фиксации харвестерной головки 22 в транспортном положении на стреле закреплены две гибкие цепи 23 с крюками на свободном конце. Перед гидроманипулятором на задней полураме установлен бак 24 для рабочей жидкости гидросистемы, выполненный совместно с блоком охлаждения 25, включающим вентилятор и радиатор, закрытые снаружи защитным кожухом 26. Распределитель 27 гидросистемы размещен на колонне 18 гидроманипулятора, сокращая тем самым количество гибких гидролиний 28 между модулями 1 и 2. Поскольку мощность, необходимая для обеспечения работоспособности технологического оборудования, соизмерима с мощностью двигателя, на машине применен более мощный насос 29, закрепленный на корпусе понижающего редуктора 30, установленного на корпусе переднего моста. Привод насоса выполнен карданным валом 31 от редуктора 32, установленного на корпусе муфты сцепления и соединенного с валом двигателя. Кабина 9 оборудована передним щитком управления с рулевым колесом 33, сиденьем 34 оператора и задним, реверсивным постом управления. Управление машиной на прямом ходу осуществляется рулевым колесом 33, управляющим насосдозатором и двумя гидроцилиндрами 35, поворачивающими модули 1 и 2 относительно вертикального шарнира. Для управления машиной на обратном ходу на подлокотнике сиденья оператора, установленном с возможностью поворота на 180, выполнена рукоятка 36 управления поворотом, а справа по ходу от водителя установлен сдвоенный рычаг 37 переключения диапазонов коробки передач. На подлокотниках сиденья расположены также джойстики 5 1201 и кнопки электорогидравлического управления технологическим оборудованием, а на задней панели кабины установлен реверсивный пульт 38 управления и контроля технологического оборудования. С целью создания в кабине комфортного микроклимата, в нише крыши кабины установлен отопитель, включающий радиатор и вентилятор. Подвод теплоносителя к радиатору отопителя осуществляется от системы охлаждения двигателя, при недостаточном количестве тепла от основного двигателя, а также при неработающем двигателе, подвод теплоносителя может осуществляться от подогревателя 39 систем двигателя. На машине применен эффективный независимый подогреватель типа Вебасто. Машина работает следующим образом. При въезде на лесосеку оператор разворачивает сиденье на 180 к реверсивному посту управления и подъезжает к подлежащему спиливанию дереву. Поскольку в транспортном положении харвестерная головка 22 закреплена цепями 23 на стреле 20, для ее освобождения стрела 20 гидроманипулятора поднимается вертикально вверх, а рукоять 21 поворачивается к стреле 20. Цепи 23 ослабнут, крюки цепей выводятся из отверстий корпуса харвестерной головки 22 и закрепляются на стреле. Харвестерная головка 22 готова к работе. Перед началом работы шарнир сочленения модулей 1 и 2 необходимо заблокировать. Для этого включается стояночный тормоз и происходит автоматическое запирание гидроцилиндра 40 блокировки шарнира, одновременно на реверсивном посту загорается лампочка шарнир заблокирован. Движение машины при заблокированном шарнире запрещается. Манипулируя стрелой и рукоятью, оператор подводит харвестерную головку 22 к стволу дерева, зажимает его клещами,срезает и валит рядом с пнем. После валки производится обрезка сучьев и раскряжевка на сортименты. После этого разблокируется шарнир путем выключения стояночного тормоза и машина переезжает к следующему дереву. Процесс повторяется. При переезде от одной рабочей зоны к другой на большое расстояние необходимо закрепить харвестерную головку 22 на стреле 20. Для этого необходимо стрелу 20 гидроманипулятора поднять вверх, а рукоять 21 повернуть к стреле вниз, чтобы крюки цепи 23 можно было установить в отверстия корпуса харвестерной головки 22. После закрепления крюков рукоять 21 поворачивают до натяжения цепей и опускают стрелу 20 до горизонтального положения. Эксплуатационные испытания опытного образца подтвердили его эффективность и производительность на рубках общего пользования и выборочных рубках. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6