Машина лесная

(71) Заявители Закрытое акционерное общество Национальный промышленный капитал Республиканское унитарное предприятие Минский тракторный завод(72) Авторы Коробкин Владимир Андреевич Андрияненко Юрий Анатольевич Луцков Борис Александрович Юруц Николай Игнатьевич Якубов Владимир Иванович 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 на задней полураме задний ведущий мост с приводом от карданного вала, соединенного с выходным валом согласующего редуктора, с конечными передачами в виде тандемных тележек,и технологическое оборудование в виде гидроманипулятора, состоящего из колонны, подъемной стрелы и рукояти с рабочим органом, а также содержащая систему управления машиной и технологическим оборудованием, включающую гидросистему с гидроцилиндрами, Фиг. 1 1202 баком рабочей жидкости гидросистемы, расположенным на передней полураме за кабиной оператора, гидролиниями, гидрораспределителем технологического оборудования, отличающаяся тем, что в качестве рабочего органа гидроманипулятора использовано захватносрезающее 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 кабина оператора установлена на полураме энергетического модуля с возможностью плоскопараллельного подъема и смещения в сторону посредством гидроцилиндров, а в качестве трансмиссии использована гидромеханическая трансмиссия, включающая гидротрансформатор и планетарную коробку передач, причем система управления машиной и технологическим оборудованием выполнена электрогидравлической, при этом гидрораспределитель технологического оборудования расположен на колонне гидроманипулятора, а бак рабочей жидкости гидросистемы снабжен блоком охлаждения, размещенным в общем кожухе с баком рабочей жидкости гидросистемы. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство крепления харвестерной головки в транспортном положении выполнено в виде крюка и гибкой связи. 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, энергетический модуль снабжен независимым подогревателем систем двигателя и кабины оператора. 6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что кабина выполнена из панелей с большой площадью остекления и со стеклянными дверями, причем в качестве материала для остекления использовано стекло повышенной прочности, например, многослойное бронированное. 7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что шарнирное соединение энергетического и технологического модулей выполнено в виде вертикально-горизонтального шарнира с коническим подшипником на горизонтальном шарнире.(56) 1. А.с. СССР 1110412, МПК А 01 23/08, 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 шарнирносоединенных 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. Однако известная машина лесная не позволяет обеспечить высокую производительность, т.к. она оставляет после срезания высокие пни, которые необходимо убирать, непо 2 1202 воротная разделочная рама затрудняет подъезд машины к срезаемому дереву и создает неудобства при его 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 гидромеханической 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, состоящей из двух модулей энергетического и шарнирно соединенного с ним технологического модуля, в которой на передней полураме энергетического модуля смонтированы силовой блок с двигателем, трансмиссией и согласующим редуктором, над трансмиссией установлена каркасная кабина с сиденьем оператора и реверсивным постом управления, передний ведущий мост, а на полураме заднего технологического модуля смонтированы задний ведущий мост с конечными передачами в виде тандемных тележек, с приводом от карданного вала, соединенного с выходным валом согласующего редуктора, и технологическое оборудование, включающее гидроманипулятор, состоящий из колонны, подъемной стрелы и рукояти с рабочим органом,при этом шасси оснащено системой управления машиной и технологическим оборудованием,включающей гидросистему с гидроцилиндрами, баком рабочей жидкости гидросистемы, гидролиниями, гидрораспределителем технологического оборудования, согласно новому конструкционному решению, в качестве рабочего органа гидроманипулятора использовано захватносрезающее 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 ка 3 1202 бина оператора установлена на полураме энергетического модуля с возможностью плоскопараллельного подъема и смещения в сторону посредством гидроцилиндров, а в качестве трансмиссии использована гидромеханическая трансмиссия, включающая гидротрансформатор и планетарную коробку передач, кроме этого, система управления машиной и технологическим оборудованием выполнена электрогидравлической, в которой гидрораспределитель технологического оборудования вынесен на колонну гидроманипулятора, бак рабочей жидкости гидросистемы снабжен блоком охлаждения, размещенным в общем кожухе с баком рабочей жидкости гидросистемы. Новым является также то, что средство крепления харвестерной головки в транспортном положении выполнено в виде крюка и гибкой связи 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 шарнирное соединение энергетического и технологического модулей выполнено в виде вертикально-горизонтального шарнира с коническим подшипником на горизонтальном шарнире энергетический модуль снабжен независимым подогревателем систем двигателя и кабины оператора каркасная кабина выполнена из панелей с большой площадью остекления и со стеклянными дверями, причем в качестве материала для остекления использовано стекло повышенной прочности, например, многослойное бронированное. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что вышеперечисленные конструкционные изменения в машине лесной позволяют, по сравнению с прототипом, достигнуть требуемого технического результата, 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 крепление в транспортном положении харвестерной головки на стреле гидроманипулятора, например посредством крюка и гибкой связи, позволяет уменьшить дополнительные нагрузки на раму и раскачивание машины гидромеханическая трансмиссия позволяет эффективно устранить пробуксовку колес и использовать машину в условиях равнинной и пересеченной местности на лесосеках и лесных делянках с наличием подроста, пней и камней (до 0,5 м), порубочных остатков, валежин, поваленных деревьев, на снежной целине, что, в конечном итоге, повышает производительность каркас кабины установлен на передней полураме с возможностью подъема и сдвигания в сторону посредством гидроцилиндров. Применение такой конструкции позволяет значительно сократить время на техническое обслуживание машины, тем самым повышая ее производительность применение независимого обогревателя и кондиционера позволяет использовать машину круглогодично при температуре окружающей среды от -40 до 40 применение электрогидравлической системы управления машиной и технологическим оборудованием позволило вынести гидрораспределитель технологического оборудования 1202 на колонну гидроманипулятора, что привело к значительному сокращению количества гидролиний, расположенных между 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 имеющего место значительного нагрева рабочей жидкости, связанного с работой харвестерной головки, обеспечивая повышение производительности выполнение каркасной кабины из панелей с большой площадью остекления и со стеклянными дверями, 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, 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. 3 - вид 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 дизельного двигателя 5, гидромеханической трансмиссии, включающей гидротрансформатор 6, планетарную коробку 7 передач и передний ведущий мост 8 с парой колес 9 большого диаметра, кабины 10 оператора, бака 11 рабочей жидкости гидросистемы с блоком 12 охлаждения, включающим вентилятор и радиатор, закрытые снаружи защитным кожухом, расположенным на передней полураме за кабиной оператора. Технологический модуль 2 состоит из задней полурамы 13, выполненной значительно короче по сравнению с прототипом, на которой смонтированы задний мост 14 с приводом от карданного вала 15, соединенного с выходным валом согласующего редуктора 16, установленного на передней полураме 4 перед шарниром 3. На лонжеронах задней полурамы 13 установлены с возможностью качания в продольной плоскости тандемные тележки 17 с парой колес 18 меньшего диаметра. Сверху на лонжеронах полурамы 13 жестко закреплена опорная плита 19, установленная симметрично относительно оси качания тандемных тележек 17. На опорной плите 19 установлена с возможностью поворота в вертикальной продольной плоскости колонна 20 гидроманипулятора под действием двух гидроцилиндров 21. Гидроманипулятор состоит из шарнирно соединенных между собой колонны 20, стрелы 22, рукояти 23 и рабочего органа 24 в виде захватносрезающего устройства (харвестерной головки). Для фиксации харвестерной головки 24 в транспортном положении на стреле закреплены две гибкие цепи 25 с крюками на свободном конце. Гидрораспределитель 26 технологического оборудования, входящий в электрогидравлическую систему управления машиной и технологическим оборудованием, расположен на колонне 20. Кабина 10 оборудована передним щитком управления с рулевым колесом 27,сиденьем оператора и задним, реверсивным постом управления. Управление машиной на прямом ходу осуществляется рулевым колесом 27, управляющим насос-дозатором и двумя гидроцилиндрами 28, поворачивающими модули 1 и 2 относительно вертикального шарнира. Для управления машиной на сиденье оператора, установленном с возможностью поворота на 180,выполнена кулиса 29 переключения передач, а на правом подлокотнике - рукоятка 30 управления поворотом машины на обратном ходу. На подлокотниках сиденья расположены также джойстики и кнопки электорогидравлического управления технологическим оборудованием, а на задней панели кабины установлен реверсивный пульт 31 управления и контроля технологи 5 1202 ческого оборудования. Каркас кабины 10 установлен на передней полураме шарнирно на рычагах 32 с возможностью подъема и сдвигания в сторону посредством гидроцилиндров 33. С целью создания в кабине комфортного микроклимата в нише крыши кабины установлен кондиционер и радиатор отопителя. Подвод теплоносителя к радиатору отопителя выполнен от основного двигателя. При недостаточном количестве тепла от основного двигателя, а также в режиме, когда двигатель не работает, подвод теплоносителя может осуществляться от подогревателя 34 систем двигателя. На машине применен эффективный 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 24 закреплена цепями 25 на стреле 22, для ее освобождения стрела 22 гидроманипулятора поднимается вертикально вверх, а рукоять 23 поворачивается к стреле 22. Цепи 25 ослабнут, крюки цепей выводятся из отверстий корпуса харвестерной головки 24 и закрепляются на стреле. Харвестерная головка 24 готова к работе. Перед началом работы шарнир сочленения модулей 1 и 2 необходимо заблокировать. Для этого включается стояночный тормоз и происходит автоматическое запирание гидроцилиндра 35 блокировки шарнира, одновременно на реверсивном посту загорается лампочка шарнир заблокирован. Движение машины при заблокированном шарнире запрещается. Манипулируя стрелой и рукоятью, оператор подводит харвестерную головку 24 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 24 на стреле 22. Для этого необходимо стрелу 22 гидроманипулятора поднять вверх, а рукоять 23 повернуть к стреле вниз, чтобы крюки цепи 25 можно было установить в отверстия корпуса харвестерной головки 24. После закрепления крюков, рукоять 23 поворачивают до натяжения цепей и опускают стрелу 22 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