RU2767361C1

RU2767361C1 - Grubber

Info

Publication number: RU2767361C1
Application number: RU2021114726A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Фоменко; Алексей Александрович Сухов; Олег Васильевич Бурлаченко; Владислав Николаевич Фоменко; Наталья Юрьевна Карапузова
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-03-17

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to forestry machine building, in particular to uprooting as continuous action for uprooting stumps arranged in parallel rows (forest crops, forest shelter belts and other similar plantations), and positional action, used for uprooting stumps at their chaotic arrangement on clearings and burned areas of natural forests. Lifting device includes a bearing frame, a suspension mechanism, support wheels of the bearing frame, a U-shaped undercutting bracket, posts of the undercutting bracket pivotally connected to the bearing frame, and made in the form of double-arm hydraulically controlled levers, hydraulic cylinders for controlling posts, and rotor for final cleaning of cut stumps and their ejection to soil surface. Rotor is arranged at one end of bearing frame while levers of trimming bracket posts and hydraulic cylinders are arranged at opposite end of bearing frame. At the same time, axes of support wheels of the bearing frame are located between the undercutting bracket and the rotor, and in the vertical plane they are aligned with the centre of gravity of the lifter.EFFECT: invention will make it possible to reduce traction resistance and increase efficiency.1 cl, 2 dwg

Description

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.The invention relates to forestry engineering, in particular to uprooters, both continuous action for uprooting stumps arranged in parallel rows (forest crops, shelterbelts and other similar plantings), and positional action used for uprooting stumps with their chaotic arrangement in clearings and burnt areas of natural forests.

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]Known stump, including a frame, a linkage mechanism, support wheels, undercutting bracket, additional frame with a rotor, a hydraulic control mechanism for an additional frame with a rotor, a stand undercutting U-shaped bracket connected to the frame pivotally, made in the form of double-shouldered hydraulically controlled levers, stops of the upper levers of the bracket racks , pruning knife, lifts. [Patent No. RU 2 537 558 C1 A01G 23/06 (2006.01) - prototype]

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.The disadvantage of the prototype is that the additional frame with a rotor placed on it for the final cleaning of the stump from the soil and throwing it to the surface, pivotally connected to the carrier frame, and controlled by an external hydraulic cylinder, has large dimensions and weight, which leads to an increase in resistance to movement lifter, to reduce the traction and dynamic performance of the lifter and productivity, and the cantilevered location of the rotor and the short arm from the hydraulic cylinder hinge to the swing axis of the additional frame, when it is raised, requires a high energy consumption of the hydraulic cylinder, its increased size, additional consumption of the hydraulic drive fluid.

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.Thus, in the presence of a cumbersome additional frame controlled by an external hydraulic cylinder with a rotor placed on it, designed for the final cleaning of the stump from the soil and throwing it to the surface, an increase in power take-off is required to control the additional frame with a high mass, which will lead to an increase in resistance to the movement of the lifter, lower productivity, deterioration of traction and dynamic performance, increase, due to the increase in the size of the hydraulic cylinder, the volume of the working fluid of the hydraulic drive, increase in fuel consumption, the cost of manufacturing the lifter, material, production and operating costs.

Технический результат - повышение производительности устройства.The technical result is an increase in the performance of the device.

Техническая задача - повышение производительности устройства за счет повышения тягово-динамических показателей корчевателя, при одновременном снижении его материалоемкости.The technical task is to increase the productivity of the device by increasing the traction and dynamic performance of the puller, while reducing its material consumption.

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.The solution of the technical problem lies in the fact that the rooter, including the carrier frame, the hinge mechanism, the supporting wheels of the carrier frame, the U-shaped undercutting bracket, the undercutting bracket racks, connected to the carrier frame pivotally, and made in the form of two-arm hydraulically controlled levers, hydraulic cylinders for controlling the racks , and a rotor for final cleaning of cut stumps and ejection and ejection of their soil surface, while the rotor is located at one end of the carrier frame, and at the other, opposite end of the carrier frame, there are levers of the undercutting bracket racks and hydraulic cylinders for controlling them, while the axis support wheels of the supporting frame are located between the undercutting bracket and the rotor, and in the vertical plane are aligned with the center of gravity of the puller.

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.The essence of the invention lies in the fact that the rotor is installed at the end of the load-bearing frame of the puller, the cutting bracket with hydraulic control mechanisms (hydraulic cylinder) of the racks of the cutting bracket is at the opposite end of the carrying frame, and the support wheels between the rotor and the cutting bracket are in the vertical plane of the center of gravity of the puller, which provides an increase traction and dynamic performance and performance.

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.Thus, by reducing the mass of the lifter, the traction resistance to the movement of the lifter decreases and the traction and dynamic performance increases, and, as a result, productivity while reducing the material consumption and production cost in the manufacture of the lifter, fuel consumption, the volume of the working fluid of the hydraulic drive, production, operating and energy costs .

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:The claimed invention is illustrated by graphic material:

- на фиг. 1 схематично представлен корчеватель (вид сбоку);- in Fig. 1 is a schematic representation of a rooter (side view);

- на фиг. 2 схематично представлен корчеватель (вид сверху);- in Fig. 2 schematically shows the rooter (top view);

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.The rooter contains a carrier frame 1, on which a hitch 2, support wheels 3, stops 4, racks 5 of the undercutting bracket 6, controlled by an external hydraulic cylinder 7, and a rotor 8 are placed.

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.The hinge 2 of the carrier frame 1 of the lifter is three-point, with two lower hinges 9 symmetrically located relative to the longitudinal axis of the carrier frame 1 and one upper hinge 10 located on the support 11 perpendicular to the longitudinal axis of the carrier frame 1. Hinges 9 and 10 are designed for connection with the lower and upper rods tractor hitch, respectively. Lifting of the puller into the transport position and lowering into the working position is carried out by the tractor's hinged system.

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.Support wheels 3, adjustable in height by means of screw pairs 12, are located on the carrier frame 1 between the undercutting bracket 6 and the rotor 8 in the plane of the center of gravity of the puller and are designed to set the undercutting bracket 6 in position I or position I I to a given depth of cutting the stump.

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.The stops 4 are fixedly fixed on the carrier frame 1 on both sides relative to its longitudinal axis opposite the racks 5 of the undercutting bracket 6 and are designed to limit the movement of the racks 5 of the undercutting bracket 6 beyond the position I of the angle of entry of the undercutting bracket 6 into the soil. In this case, stops 4 unload the hydraulic cylinders, and the undercutting bracket 6 provides a given cutting angle, at which the intensity of crumbling of the soil structure in the root system zone increases and the traction resistance to the movement of the rooter decreases.

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.Racks 5 are symmetrically located along the axis of the puller on hinges 13 mounted on the carrier frame 1, made in the form of two-arm levers 14 upper and 15 lower. The upper levers 14, connected to the rods of the hydraulic cylinders 7 by the hinge 16, rotate the racks 5 to position I until the stops 4 at a given angle of entry of the bracket 6 into the soil, and the lower levers 15 are fixedly connected to the side walls of the U-shaped cutting bracket 6, the movement of which into a horizontal position II is limited to the full stroke of the rods of the hydraulic cylinders 7 connected by hinges 17 to the carrier frame 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.Cutting bracket 6 is intended for cutting the root system of the stump in horizontal and vertical planes, has a U-shape. On the front horizontal surface of the bracket there is a cutting knife 18, and on the opposite side there is a lift 19 in the form of guide spokes, along which the cut stump moves to the rotor 8, and the vertical right and left walls of the cutting bracket 6 are sharpened like a cutting element.

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.The rotor 8 is mounted on the hinges of the brackets 20 fixed on the carrier frame 1 and is designed for the final cleaning of stumps from the soil and ejection to the surface using beaters 21 installed around the perimeter of the cylindrical surface of the rotor 8, which is driven by a hydraulic motor 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.Rooter work. When preparing the puller for continuous lifting of stumps arranged in parallel rows, the puller is installed along the plantation and the puller is lowered to the soil surface by the tractor's hydraulic system. Support wheels 3, adjustable by a screw pair 12, and hydraulic cylinders 7, which control the position of the racks 5 of the undercutting bracket 6, set the angle of entry of the undercutting knife 18 of the undercutting bracket 6 to a depth of position I (shown in Fig. 1), which ensures intensive crumbling of the topsoil and reduction of traction resistance to the movement of the puller. The translational movement of the puller is carried out due to the traction force of the tractor (caterpillar, wheeled or combined). Cutting in the horizontal and vertical directions of the soil layer and stump roots occurs within the width of the undercutting bracket 6. With an increase in traction resistance to movement, the tractor operator, without stopping the puller with hydraulically controlled racks 5, moves the undercutting bracket 6 to position II (shown in Fig. 1) corresponding to the horizontal . Taking into account the new position of the undercutting bracket 6, the traction resistance is reduced and the non-stop movement of the puller is ensured. After cutting the root system with a cutting knife 18, the stump is transported along the surface of the cutting bracket 6 to the lift 19, where the soil is partially separated from the stump and through the spokes of the lift 19 wakes up on the soil surface. From the lift 19, the stump is picked up by the beaters 21 of the rotor 8, driven by the hydraulic motor 22, where the stump is finally stoned. The stump cleared of soil is thrown onto the surface of the soil or into a trailer cart, and in the case of simultaneous crushing of stumps into a trailed crusher. To remove the next stump, the rooter, without deepening the undercutting bracket, continues non-stop movement, while through the upper levers 14 of the rack 5, the undercutting bracket 6 is transferred from position II to position I of the angle of entry of the undercutting bracket 6 into the soil to the stops 4, which ensures increased crumbling soil layer necessary to improve soil aeration during the next forest plantation. After the unit approaches the next stump, the uprooting procedure is repeated. Having completed the uprooting of stumps in a given row of forest plantations, the rooter is transferred to the next row and the uprooting technology is repeated.

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.With the positional action used for uprooting the stumps of chaotic natural forests located on clearings and burned areas, the stump is installed above the stump and the stump is lowered to the soil surface. The hydraulic cylinders 7 set the depth and angle of entry into the soil of the knife 18 of the cutting bracket 6 to position I, after which, continuing to move, the hydraulic cylinders 7 transfer the bracket 6 to the horizontal position II, cutting the root system, and, moving forward, remove the cut stump in the same sequence as and when uprooting continuous action. After removing the stump, the carrier frame 1 is raised to the transport position and the stump is transported to the next stump, after which the operation is repeated.

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.Thus, when the rotor is installed at the end of the carrier frame of the lifter and the undercutting bracket with hydraulic mechanisms for controlling the racks of the undercutting bracket at the opposite end of the supporting frame, and the support wheels between the rotor and the undercutting bracket in the vertical plane of the center of gravity of the lifter, the traction and dynamic performance and productivity of the lifter increase. At the same time, the consumption of materials, fuel consumption, the volume of the working fluid of the hydraulic drive, the cost of manufacturing the puller, material, production, operating and energy costs are reduced, which is a new technical result of the claimed invention.

Claims

Rooter, including a carrier frame, a linkage mechanism, support wheels of the carrier frame, a U-shaped undercutting bracket, undercutting bracket racks hingedly connected to the carrier frame and made in the form of two-arm hydraulically controlled levers, hydraulic cylinders for controlling the racks, and a rotor for final cleaning of cut stumps and their ejection onto the soil surface, characterized in that the rotor is located at one end of the carrier frame, and at the other, opposite end of the carrier frame, there are levers of the undercutting bracket racks and hydraulic cylinders for controlling them, while the axes of the support wheels of the supporting frame are located between the undercutting bracket and rotor, and in the vertical plane are aligned with the center of gravity of the puller.