Устройство для валки деревьев вместе с корнями (варианты)

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что несущая рама состоит из двух звеньев И имеет одно промежуточное соединение.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что несущая рама состоит из числа звеньев больше двух, соединенных друг с другом с возможностью поворота, и имеет больше одного промежуточного соединения.5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что рычаги для удерживания ствола дерева присоединены К механизму для удерживания ствола дерева с возможностью поворота.6. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что механизм для удерживания ствола дерева присоединен К раме для удерживания ствола дерева с возможностью поворота.7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что верхнее соединение несущей рамы и толкающего рабочего цилиндра выполнено с возможностью поворота.8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно из соединений подъемного рабочего цилиндра выполнено с возможностью поворота.9. Гидравлическое устройство для валки деревьев вместе с корнями, содержащее силовой агрегат, несущую раму, раму для удерживания ствола дерева, на которой установлен механизм для удерживания ствола дерева, снабженный рычагами для удерживания ствола дерева, и рабочие Цилиндры, отличающееся тем, что один конец рамы для удерживания ствола дерева, несущая рама и, по меньшей мере, один подъемный рабочий цилиндр присоединены К силовому агрегату с возможностью поворота, нижний конец толкающего рабочего цилиндра присоединен к раме для удерживания ствола дерева и/или к механизму для удерживания ствола дерева с возможностью поворота, несущая рама снабжена опорным вальцом, установленным с возможностью вращения вокруг оси, и регулировочным узлом, присоединенным к несущей раме посредством оси или вала, причем один конец регулировочного узла присоединен к несущей раме, другой его конец присоединен к толкающему рабочему цилиндру, а другой конец подъемного рабочего цилиндра присоединен напрямую или через трансмиссионный механизм к раме для удерживания ствола дерева.10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что трансмиссионный механизм между подъемным рабочим цилиндром и рамой для удерживания ствола дерева содержит сочлененные звенья.11. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что к силовому агрегату и к несущей раме или к общему структурному элементу регулировочного узла и толкающего рабочего цилиндра присоединена система обеспечения безопасности, посредством которой ограничивают перемещение в пространстве.12. Устройство по любому из пп. 9-11, отличающееся тем, что рычаги для удерживания ствола дерева присоединены к механизму для удерживания ствола дерева с возможностью поворота.13. Устройство по любому из пп. 9-11, отличающееся тем, что механизм для удерживания ствола дерева присоединен к раме для удерживания ствола дерева с возможностью поворота.14. Устройство по любому из пп. 9-13, отличающееся тем, что соединение регулировочного узла и толкающего рабочего цилиндра выполнено с возможностью поворота.15. Устройство по любому из пп. 9-14, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно из соединений подъемного рабочего цилиндра выполнено с возможностью поворота.ЦСЛЬЮ ИЗОбРСТВНИЯ ЯВЛЯСТСЯ создание устройства ДЛЯ валки ДСрСВЬСВ ПуТСМ ИХ ВЫКОрЧСВЫВЗНИЯ И СПОСОбЗ валки ДВРСВЬСВ ЭТИМ УСТРОЙСТВОМ.СУЩВСТВУСТ два ОСНОВНЫХ типа СПОСОбОВ ЛССОЗЗГОТОВКИ 2 ОТДСЛСНИВ ствола ОТ КОрНЯ ИВЫКОРЧСВЫВЗНИС ДСРВВЬСВ. В ПСрВОМ случае КОрСНЬ, ОСТЗЮЩИЙСЯ В ЗСМЛС ПОСЛС повала ДС 2рева, обычно вытаскивают отдельно вильчать 1 м захватом или зубьями, смонтированными на тракторе (используя достаточно большой ход), или, например, удаляют взрывным способом. В соответствии с применяемыми в настоящее время технологиями пни также могут быть использованы. В соответствии с одним из таких способов пень засверливают и распиливают на пластины или раскалывают. В соответствии с другим способом пень опиливают вокруг цилиндром с заостренным краем, отрезают корни и затем вытаскивают ствол пня.В случае корчевания отделение ствола производят ниже уровня земли. Если корень также должен быть вытащен, что является более привлекательным решением, то обычно используют этот способ. Оба типа способов лесозаготовки имеют свои положительные и отрицательные стороны. Положительные стороны корчевания заключаются в том, что повышается количество заготавливаемой древесины, осуществляется полная подготовка почвы, и после этого может быть выполнена перекопка, деревья при валке меньше повреждаются, и не требуется затрата каких-либо усилий на корчевание пней. Корчевание может быть произведено либо вручную, либо с использованием машины. В первом случае корни откапывают, а затем отпиливают как раз у ствола пня со стороны в направлении повала дерева. Эту травмоопасную работу выполняют достаточно медленно. Что касается машинных способов корчевания, то известны способы волочения и вытеснения. В первом случае к стволу дерева прижимают вертикально спаренное колесо (ствол валят на него), а также прикрепляют к стволу трос лебедки на определенной (расчетной) высоте. Посредством тянущего усилия лебедки ствол укладывают на землю, при этом опускание может быть выполнено также с помощью спаренного колеса. Недостатком этого способа является то, что из-за большого прикладываемого усилия очень часто ствол дерева ломается.Согласно способу вытеснения дерево выворачивают путем подъема корня ножом или вилами силового агрегата, оборудованного повалочной рамой, повалочной бабкой и подъемными вилами, в то время как ствол выталкивают вперед. В этом случае очень часто проблема заключается в том, что в процессе удерживания корня инструмент забивается, в результате чего им либо невозможно выполнять технологические операции, либо требуется прикладывать достаточно большие сжимающие усилия учебник для факультета лесной промышленности университета лесной и деревообрабатывающей промышленности,д-р Рамф Янос Егбопаз 2 па 1 аггап 1, 1986, Сопрон.В патенте Швейцарии 674118 описано устройство, смонтированное на гидравлической системе обычной машины (например трактора), которым почти вертикально вырывают дерево вместе с корнями из земли. Путем применения устройства, оборудованного рь 1 чагами для удерживания ствола дерева, захватывают ствол и посредством гидравлических цилиндров прикладывают направленную вверх силу. В это время эксцентриковым диском,приводимым от машины, сообщают узлам системы и стволу дерева переменное движение. Согласно утверждениям авторов этого технического решения это облегчает процесс корчевания, что является правдой, но несмотря на это, данное решение экономически применимо только в случае заготовки небольших деревьев. Другим недостатком этого способа является то, что рычаги для удерживания ствола дерева могут соскальзывать в вертикальном направлении, вызывая осложнения при выполнении операции.В заявке на патент 70 93/04575 описано устройство, установленное на машине и состоящее из прижимного рычага и У-образного грейферного культиватора, прикрепленного к нему, который используют для валки деревьев вместе с корнями. Недостатком этого устройства является то, что оно забивается и не обеспечивает правильного захвата.В патенте США 3823916 описано устройство для корчевания деревьев или пней деревьев, установленное на тракторе и включающее первую раму, оснащенную плитами,которые можно поворачивать в такое положение, чтобы обеспечить контакт с землей для восприятия реакции на силу, используемую при корчевании, и дополнительную раму, установленную на основной раме и приводимую гидравлически для подъема относительноосновной рамы, причем на дополнительной раме смонтирована пара зажимных рычагов,которые гидравлически приводят для захвата ими дерева или пня. Это устройство обладает тем недостатком, что оно содержит опорную плиту (поз. 16), которую прижимают К земле во время корчевания дерева. В процессе выполнения операции устройство невозможно перемещать относительно земли. Опорная плита передает давление на землю. Парой зажимных рычагов (поз. 40) захватывают дерево, причем нет других соединений с деревом. Нет какого-либо узла, который бы перемещали вертикально вдоль дерева во время процесса корчевания. Следовательно, необходимо большое усилие для выкорчевывания дерева, т.к. нет какой-либо другой дополнительной помощи при выполнении операции. В случае рыхлой и влажной земли стойка (16) опорной плиты очень слаба, и это сильно осложняет использование оборудования. Силовой агрегат нельзя перемещать вперед и назад, следовательно, невозможно создавать дополнительные силы тяги или давления.В патенте США 4141398 описан способ, в котором стоящее дерево захватывают зажимным устройством, поднимают и отделяют его корневую систему отрезным устройством, действуя в направлении, параллельном продольному направлению дерева, причем корни отделяют от ствола, сильно ускоряя режущее устройство относительно зажимного устройства в направлении от режущего устройства, в то же время сохраняя существенное количество кинетической энергии в значительной массе режущих частей, которые вместе с инерцией массы дерева используют для отрезания корней дерева. Представленное оборудование прислоняют к фиксированной точке дерева. Кроме этой опоры имеются ножи(12, 17), которыми отрезают часть корня дерева. Это оборудование очень сложное, его действие требует нескольких гидравлических контуров и сложной системы управления. Отсутствует какой-либо узел, который двигался бы в вертикальном направлении вдоль дерева во время процесса корчевания. Следовательно, необходимо прикладывать больщую силу для выкорчевывания дерева, так как нет какой-либо другой дополнительной помощи при выполнении операции.Целью изобретения является создание соответствующих устройства и способа, которые были бы надежны и безопасны и подходили бы для корчевания деревьев при приложении относительно небольщих усилий.Учитывалось то, что упомянутая выще цель может быть достигнута с помощью устройства, которое взаимодействует со стволом дерева обычно в двух точках, и при этом используют такое приводное перемещение, при котором ствол, поворачиваемый ниже его центра масс, являющегося центром движения, падает.Это рещение позволяет затрачивать количество потребляемой или требуемой энергии меньщее, чем обычно. В результате выведения дерева из его равновесного состояния сумма его потенциальной энергии и энергии движения изменяется. Изменение положения точки приложения энергии движения создает дополнительную силу, которая способствует процессу валки введением дополнительного приводного момента.Изобретение проиллюстрировано сопроводительными чертежами. На фиг. 1 и 2 показаны схематически предпочтительные варианты осуществления изобретения. Представленные на фигурах устройства следующие.Силовой агрегат 1 представляет собой машину, имеющую соответствующую массу,создающую определенное удельное давление на грунт, обладающую устойчивостью, гидравлической и двигательной мощностью, тяговой мощностью, способностью перемещаться по пересеченной местности, маневренностью. Эти факторы зависят от полевых условий, от леса и от поставленной задачи, так как в случае если лес состоит из небольщих деревьев, редко растущих в низине, то требования, например, к мощности, тяговому усилию, проходимости более низкие.Регулировочным узлом 2 определяют положение опорного вальца 4, т.е. точки, где устройство взаимодействует с верхней частью ствола 6 дерева, путем воздействия на расположение несущей рамы 3. Возможно несколько типов рещений этой задачи.Если несущая рама 3 состоит из двух рычагов, соединенных с возможностью поворота друг относительно друга, то с помощью этого регулировочного узла устанавливают угловое положение двух рычагов путем присоединения двух концов регулировочного узла 2 К этим двум рычагам. Если несущая рама 3 состоит из трех рычагов, соединенных двумя сочленениями, то регулировочный узел 2 соединяют с внешними рычагами. Можно использовать большее число регулировочных узлов 2, в случае применения двух промежуточных звеньев необходимо два регулировочных узла. Целесообразно в качестве регулировочного узла 2 использовать гидравлический цилиндр, хотя может быть применено любое другое эквивалентное решение, т.е. можно использовать гидродвигатель, привод с системой зубчатых колес, электродвигатель и т.д. Толкающий рабочий цилиндр 5 соединен с несущей рамой 3 предпочтительно с возможностью поворота. Если несущая рама 3 является жесткой конструкцией, то один конец регулировочного узла 2 присоединяют к ней, в то время как другой его конец соединяют с верхним концом толкающего рабочего цилиндра (цилиндров) 5 для регулировки положения его верхней части. В качестве толкающего рабочего цилиндра 5 предпочтительно использовать гидравлический цилиндр,но и в этом случае можно использовать другой механизм, посредством которого можно прикладывать необходимое усилие. Можно применить гидродвигатель или электродвигатель, оборудованный необходимой передачей, червяком с зубчатой рейкой или винтовой передачей.Несущая рама 3 взаимодействует со стволом 6 дерева посредством опорного вальца 4,установленного на силовом агрегате 1 посредством осей и болтов.Опорный валец 4 может вращаться на оси несущей рамы 3, и по существу это симметричное относительно его оси вращения тело, предпочтительно цилиндрическое, посредством которого создают усилие при перекатывании его вниз по стволу 6 дерева.Две соединительные точки толкающего рабочего цилиндра (цилиндров) 5 являются непосредственно или опосредованно точками несущей рамы 3 и рамы 9 для удерживания ствола дерева или механизма 8 для удерживания ствола дерева (последний показан на фиг. 2.). Расстояние между этими рамами можно изменять путем регулирования толкающего рабочего цилиндра 5. Его соединяют с независимо работающим гидравлическим контуром (например, В) силового агрегата 1. Можно использовать один толкающий рабочий цилиндр 5 и регулировочный узел 2 или большее их число. Их можно соединить и использовать параллельно. Это предпочтительно, если требуется обеспечить большие усилия или большую безопасность в работе.Рычаги 7 используют для удерживания ствола 6 дерева. Чтобы была большая рабочая площадь, им придают дугообразную форму и внутреннюю поверхность снабжают каннелюрами. Рычаги 7 для удерживания ствола дерева прикреплены к механизму 8, которым удерживают ствол дерева и который установлен на раме 9 для удерживания ствола дерева. В особых случаях сила, направленная вверх (тянущая сила), может быть приложена к стволу дерева с их помощью.Механизм 8 для удерживания ствола дерева присоединен к другому независимо работающему гидравлическому контуру (например, С) силового агрегата 1, и с его помощью обеспечивают передачу подъемного, толкающего и тянущего усилий к стволу 6 дерева посредством рычагов 7 для удерживания ствола дерева. Благодаря его шарнирному соединению с рамой 9 для удерживания ствола дерева рычаги 7 для удерживания ствола дерева и механизм 8 для удерживания ствола дерева могут поворачиваться во время и после отрезания ствола дерева.Рама 9 для удерживания ствола дерева установлена на силовом агрегате 1 посредством болтов и осей, и ее положение по высоте от земли можно регулировать, и кроме того, ее относительное положение во время валки можно регулировать с помощью толкающего рабочего цилиндра 5 и/или с помощью подъемного рабочего цилиндра 10.