Способ лесозаготовок при канатной трелевке древесного сырья и устройство для его осуществления

Способ лесозаготовок при канатной трелевке древесного сырья и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение может быть использовано на лесозаготовительных и лесохозяйственных предприятиях, производящих заготовку древесины посредством сплошных рубок главного и промежуточного пользования. Способ лесозаготовок при канатной трелевке древесного сырья состоит в том, что производят валку деревьев на лесосеке, подачу грузовой тележки в разрабатываемую пасеку лесосеки посредством возвратного каната трелевочной лебедки, формируют пачки деревьев, размещают комли пачки деревьев на грузовой тележке, трелюют пачку деревьев на погрузочный пункт. На погрузочном пункте подачу грузовой тележки в лесосеку в зону поваленных деревьев осуществляют посредством возвратного каната, соединенного с грузовым канатом лебедки через подвижный блок полиспаста на грузовом канате грузовой тележки. Устройство для канатной трелевки деревьев содержит лебедочную трелевочную установку с грузовым и возвратным канатами, образующими замкнутый контур через направляющие блоки. Грузонесущий орган выполнен в виде грузовой тележки с ходовой частью и расположен между тяговым и возвратным канатами. Грузонесущий орган имеет щит, шарнирно закрепленный средней частью на оси одноосной колесной тележки. Это позволит сократить затраты времени на формирование пачек деревьев, подачу и удержание их на грузовой тележке, упростить конструкцию грузовой тележки. 2 с. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии и технике лесозаготовок и может быть использовано лесозаготовительными и лесохозяйственными предприятиями, производящими заготовку древесины посредством сплошных рубок главного и промежуточного пользования, преимущественно на равнинных лесосеках, имеющих грунты с низкой несущей способностью, но могут использоваться и на горных лесосеках.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ лесозаготовок с канатной (лебедочной) трелевкой древесного сырья и лесоматериалов и установка для его осуществления, состоящий в том, что производят валку деревьев (хлыстов, сортиментов), подачу на разрабатываемую лесосеку грузонесущего рабочего органа в виде грузовой тележки канатами лебедки, формирование пачки деревьев с последующей подачей на грузонесущий орган, трелевку последних с лесосеки посредством грузонесущего рабочего органа в зону разгрузки (см. , например, патент РФ N 2126201 по кл. A 01 G 23/02 от 1996 г. ).

Недостатком указанного способа является то, что при машинной валке-пакетировании деревьев требуется корректировка траектории движения грузонесущего органа (грузовой одноосной тележки) оттяжкой возвратного каната лебедки в указанном направлении для ее подачи к пачке так, чтобы комли пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов оказались между колесами тележки, что усложняет работу. Недостатком известного способа является то, что сбор деревьев или хлыстов, или сортиментов в пачку при валке деревьев с помощью бензиномоторного инструмента требует выполнения дополнительных операций по протаскиванию вручную грузосборочного каната от грузовой тележки в зону деревьев, подлежащих чокеровке, перецепке сформированной пачки для подъема комлей деревьев или хлыстов, или сортиментов над грунтом лесосеки и фиксации их на грузовой тележке.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ, является снижение затрат на заготовку деревьев или хлыстов, или сортиментов в процессе выполнения лесосечных работ с применением канатных (лебедочных) трелевочных (трелевочно-погрузочных) установок за счет исключения необходимости корректировки траектории движения грузонесущего органа (грузовой тележки) оттяжкой возвратного каната лебедки, упрощения способа сбора деревьев или хлыстов, или сортиментов в пачку при валке деревьев с помощью бензиномоторного инструмента, исключения необходимости выполнения дополнительных операций по перецепке пачки для подъема комлей деревьев или хлыстов, или сортиментов, упрощения способа подъема комлей пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов над грунтом лесосеки и исключения необходимости фиксации их на грузовой тележке.

Для достижения технического результата в известном способе лесозаготовок при канатной трелевке древесного сырья, включающем валку деревьев на лесосеке, подачу грузовой тележки в разрабатываемую пасеку лесосеки посредством возвратного (холостого) каната трелевочной лебедки, формирование пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов, размещение комлей пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов на грузовой тележке, трелевку указанной пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов трелевочной лебедкой посредством грузовой тележки на погрузочный пункт, подачу грузовой тележки в лесосеку в зону поваленных деревьев или хлыстов, или сортиментов, согласно изобретению, осуществляют посредством возвратного (холостого) каната, соединенного с грузовым канатом лебедки через подвижный блок полиспаста на грузовом канате в зоне грузовой тележки, неподвижная ветвь которого закреплена на грузовой тележке, а подвижная ветвь через неподвижный блок полиспаста и систему из вертикального и горизонтальных направляющих блоков идет на грузовой барабан лебедки, сбор поваленных деревьев в пачку, размещение и удерживание пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов на грузовой тележке осуществляют путем подачи подвижного блока полиспаста с чокерами на его крюке возвратным канатом в глубь зоны поваленных деревьев или хлыстов, или сортиментов на расстояние, достаточное для набора пачки необходимого объема, чокеровки деревьев, расположенных в зоне блока полиспаста, перемещения блока полиспаста грузовым канатом в направлении грузовой тележки до комлей следующих деревьев или хлыстов, или сортиментов, подлежащих чокеровке, с повторением этих операций до тех пор, пока не будут зачокерованы все деревья на пути перемещения блока полиспаста от начала чокеровки первых деревьев, до грузовой тележки, натаскивание зачокерованных деревьев или хлыстов, или сортиментов на грузовую тележку, удерживание на ней с помощью полиспаста грузового каната и последующего перемещения грузовой тележки с пачкой деревьев или хлыстов, или сортиментов на погрузочный пункт грузовым канатом лебедки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому является устройство для канатной трелевки деревьев или хлыстов, или сортиментов, включающее в себя лебедочную установку с грузовым и возвратным канатами, образующими замкнутый контур через направляющие блоки, грузонесущий орган, выполненный в виде грузовой тележки с ходовой частью и расположенный между тяговым и возвратным канатами (см. , например, патент РФ N 2126201 по кл. A 01 G 23/02 от 1996 г. ).

Недостатком известного устройства является его сложность в части средства для подъема пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов к оси грузовой тележки и ее фиксации на ней, что отрицательно сказывается на надежности работы и производительности устройства, а также применение колес большого размера, необходимых для формирования под осью грузовой тележки ниже центра ее тяжести большой пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов, что удорожает установку, а применение одноосной тележки создает большое удельное давление тележки с грузом на грунт лесосеки.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое устройство, является упрощение конструкции устройства в части грузовой тележки, уменьшение затрат на формирование пачки деревьев, ее размещения и удержания на грузовой тележке, уменьшение цены грузовой тележки за счет применения колес меньшего размера, снижение воздействия грузовой тележки с пачкой трелюемых деревьев на грунт лесосеки за счет увеличения площади контакта грузовой тележки с грунтом и уменьшения удельного давления грузовой тележки на грунт.

Для достижения указанного технического результата в известном устройстве для канатной трелевки деревьев или хлыстов, или сортиментов, включающем в себя лебедочную трелевочную установку (трелевочно-погрузочную установку) с грузовым и возвратным канатами, образующими замкнутый контур через направляющие блоки, грузонесущий орган, расположенный между тяговым и возвратным канатами, выполненный в виде грузовой тележки с ходовой частью, грузонесущий орган выполнен в виде устройства, которое имеет щит, шарнирно закрепленный своей средней частью на оси одноосной колесной тележки, грузовой и возвратный канаты могут взаимодействовать между собой в зоне грузовой тележки посредством подвижного блока полиспаста с грузовым крюком и чокерами, щит оснащен системой из вертикального и горизонтальных направляющих блоков грузового каната и откидным трапом с фиксатором, который в наклонном положении расположен к щиту под углом, обеспечивающим преодоление грузовой тележкой препятствий при перемещении ее в направлении холостого хода, а в горизонтальном положении его поверхность является продолжением верхней поверхности щита до уровня грунта лесосеки.

При осуществлении предлагаемого технологического процесса снижаются затраты на заготовку деревьев, хлыстов, сортиментов путем уменьшения затрат на формирование пачки деревьев, ее размещения и удержания на грузовой тележке, уменьшения цены грузовой тележки за счет применения колес меньшего размера. Кроме того, снижается воздействие грузовой тележки с пачкой трелюемых деревьев на грунт лесосеки за счет увеличения площади контакта грузовой тележки с грунтом и уменьшения удельного давления грузовой тележки на грунт.

При проведении научно-технического анализа известного уровня технологии лесосечных работ с применением канатных (лебедочных) трелевочных (трелевочно-погрузочных) установок установлено, что заявляемое решение в части способа освоения лесосек, а также устройство для осуществления способа, не следуют явным образом из известного уровня, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения - новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость.

Изобретение в части способа лесозаготовок с канатной трелевкой деревьев (хлыстов, сортиментов) и устройство для его осуществления поясняются чертежами, где представлены: на фиг. 1 - технологическая схема освоения лесосеки, разрабатываемой с помощью ручного бензиномоторного инструмента на валке с использованием канатной трелевочной установки на трелевке пачек деревьев (хлыстов, сортиментов) по лесосеке до погрузочного пункта для штабелевки и погрузки; на фиг. 2 - грузовая тележка устройства для формирования (подбора) пачек деревьев и их трелевки на погрузочный пункт (вид сбоку); на фиг. 3 - грузовая тележка устройства для формирования (подбора) пачек деревьев и их трелевки на погрузочный пункт (вид сверху); на фиг. 4 - грузовая тележка устройства с наклонным трапом в положении для натаскивания пачки деревьев (вид сбоку); на фиг. 5 - грузовая тележка с погруженной пачкой деревьев (вид сбоку); на фиг. 6 - схема погрузочного устройства (вид сбоку); на фиг. 7 - схема погрузочного устройства (вид сверху).

На чертежах показаны лесовозный ус 1, лесосека 2, подлежащая вырубке, пасека 3 с деревьями, поваленными с применением ручного бензиномоторного инструмента, подлежащими трелевке, канатная (лебедочная) трелевочная установка с четырехбарабанной лебедкой 4 с грузовым барабаном 5 и грузовым канатом 6, возвратным барабаном 7 и возвратным канатом 8, вспомогательным барабаном 9 и канатом 10 для разворота пачек деревьев, вспомогательным барабаном 11 и канатом 12 для штабелевки и погрузки деревьев, грузовой тележкой 13, подвижным угловым блоком 14 и неподвижным блоком 15 каната холостого каната, погрузочным устройством 16, пачка трелюемых деревьев 17, пачка деревьев 18 на развороте для штабелевки, штабель деревьев 19, лесовозный автопоезд 20.

Одноосная грузовая тележка включает колеса 21, щит 22, на котором на одном конце размещен откидной трап 23 с возможностью поворота относительно щита 22 в вертикальной плоскости вокруг оси 24, фиксатор 25 и проушина 26 трапа, в средней части тележки расположена арка 27 щита, на которой расположены кронштейн 28 с осью 29 крепления неподвижной ветви 30 полиспаста грузового каната и неподвижный блок полиспаста 31, через который проходит подвижная (тяговая) ветвь 32 тягового каната, а на втором конце щита расположена система из вертикального 33 и горизонтальных 34 направляющих блоков грузового каната. Полиспаст грузового каната включает также подвижный блок 35 с грузовым крюком 36 и скоба 37 для крепления возвратного каната. На грузовом крюке размещены чокера 38 и вспомогательный (транспортный) строп 39 с крюком 40.

Погрузочное устройство 16 включает наклонную эстакаду 41, погрузочную пирамиду 42 с блоками погрузочной пирамиды 43, балка 44, связывающая наклонную эстакаду 41 с погрузочной пирамидой 42, постоянно закрепленный на погрузочной пирамиде погрузочный канат 45 с петлей 46, погрузочные канаты 47 с крюком 48 и петлей 49, крюк 50 вспомогательного каната 12, прицеп - роспуск 51, стойки 52 коников лесовозного автомобиля 20 и прицепа - роспуска 51.

Способ лесозаготовок с канатной трелевкой деревьев или хлыстов, или сортиментов осуществляется следующим образом (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). На прилегающей к усу 1 лесосеке 2, подлежащей разработке, произведена валка деревьев на пасеке 3, например, с использованием ручного бензиномоторного инструмента. Поваленные деревья четырехбарабанной лебедкой 4 посредством грузового барабана 5 с грузовым канатом 6, возвратного барабана 7 с возвратным канатом 8, подвижного углового блока 14 и неподвижного углового блока 15, а также грузовой тележки 13 трелюются к лебедке 4 на погрузочный пункт. Для осуществления трелевки грузовая тележка 13 возвратным канатом 8, соединенным с грузовой тележкой через подвижный блок полиспаста 31 посредством зацепления вспомогательного (транспортного) стропа 39 с проушиной 26 откидного трапа 23, перемещается в пасеку 3 до поваленных деревьев. Перед началом движения грузовой тележки в лесосеку откидной трап 23 приводится в транспортное (наклонное) положение для холостого хода. Для этого вспомогательный строп 39 крюком 40 зацепляется за проушину 26 и перемещением подвижного блока полиспаста 14 грузовым канатом в сторону лебедки откидной трап поднимается в наклонное положение, в котором стопорится фиксатором 25. После доставки грузовой тележки к комлям поваленных деревьев на пасеке 3, фиксаторами 25 освобождают откидной трап 23 и трап переводится в горизонтальное положение. Вспомогательный строп отцепляют от проушины 26 трапа, после чего подвижный блок 35 возвратным канатом 8 подается в зону поваленных деревьев на расстояние, достаточное для набора необходимой пачки деревьев. Производится чокеровка деревьев в зоне подвижного блока полиспаста, после чего блок перемещается грузовым канатом в сторону грузовой тележки до комлей следующих деревьев, подлежащих чокеровке. Операции повторяются до тех пор, пока не осуществлена чокеровка всех деревьев на пути перемещения блока полиспаста от начала чокеровки первых деревьев, до грузовой тележки. В процессе формирования пачки грузовая тележка не перемещается в сторону формируемой пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов, поскольку сила, возникающая в подвижной (тяговой) ветви полиспаста, компенсируются силой (реакцией) в неподвижной ветви каната 30 полиспаста. Кроме того, перемещению грузовой тележки в сторону формируемой пачки препятствуют силы, возникающие при взаимодействии задней кромки откидного трапа с препятствиями в виде пней и грунтом лесосеки. Сформированная пачка через откидной трап 23 затаскивается на щит 22 грузовой тележки до тех пор, пока не происходит одно из двух событий: комли деревьев или хлыстов, или сортиментов упираются в арку 27 щита или подвижный блок 5 полиспаста упирается в неподвижный блок 31 полиспаста. После этого под действием грузового барабана 5 лебедки и грузового каната 6 грузовая тележка вместе с пачкой 17 расположенных на ней деревьев начинает движение в сторону лебедки 4 на погрузочный пункт. На погрузочном пункте производится отцепка пачки деревьев, а грузовая тележка грузовым канатом 6 вытаскивается из-под пачки. Комли пачки подцепляются к вспомогательному канату 10 для разворота пачек деревьев и вспомогательным барабаном 9 лебедки и пачка перемещается в зону штабеля 19, где производится ее отцепка от вспомогательного каната 10. Затем пачка деревьев зацепляется вспомогательным канатом 12 для штабелевки деревьев и вспомогательным барабаном лебедки 11 перемещается в штабель 19. Грузовая тележка 13 транспортируется в пасеку за следующей пачкой деревьев. По мере трелевки всех деревьев с пасеки 3 подвижный угловой блок 14 переносится для трелевки деревьев со следующей пасеки.

Аналогично осуществляется трелевка древесины при валке деревьев посредством валочно-пакетирующей машины. При этом трелевка деревьев упрощается, поскольку отпадает необходимость производить сбор деревьев в пачку, потребность в чокерах. Грузовая тележка 13 посредством возвратного (холостого) каната 8 перемещается в пасеку до очередной пачки деревьев, комли пачки деревьев с помощью стропа прицепляются, чокеруются к грузовому крюку 36 подвижного блока 35 полиспаста и натаскиваются на щит грузовой тележки. Дальнейшая работа осуществляется аналогично описанию фиг. 1.

После накопления деревьев в штабеле 19 в объеме, соответствующем грузоподъемности лесовозного автопоезда и прибытия лесовозного автопоезда 20 под погрузку, производится погрузка пачки деревьев, по объему соответствующей грузоподъемности автопоезда, на автопоезд с помощью вспомогательного барабана 11 и вспомогательного каната 12. При этом лесовозный автопоезд 20 с прицепом - роспуском 51 заходит под погрузку между наклонной эстакадой и погрузочной пирамидой. Стойки 52 коников автомобиля и прицепа-роспуска откидываются и укладываются на наклонную эстакаду. Постоянно закрепленные на погрузочной пирамиде погрузочные канаты 45 прокладываются под частью штабеля 19, соответствующей грузоподъемности лесовозного автопоезда. Погрузочный канат 47, соединенный с вспомогательным канатом 12 лебедки, протаскивается над штабелем и соединяется с погрузочными канатами 45 посредством крюка 48 и петель 46. Включением вспомогательного барабана 11 лебедки посредством вспомогательно каната 12, соединенного с погрузочным канатом 47 через блоки 43 погрузочной пирамиды 42, происходит натяжение постоянно закрепленных на погрузочной пирамиде погрузочных канатов 45. Под воздействием этих канатов охваченные ими деревья начинают формироваться в пачку, которая по наклонной эстакаде 41 начинает перемещаться к расположенному между наклонной эстакадой и погрузочной пирамидой автопоезду 20 с прицепом-роспуском 51, а затем, через отрытые стойки 52, на коники автомобиля и роспуска до стоек 53 коников и удерживается в этом положении с помощью вспомогательного барабана 11 лебедки. После этого стойки 52 коников поднимаются и фиксируются в вертикальном положении. Осуществляется ослабление натяжения погрузочных канатов и пачка деревьев укладывается в кониках автомобиля и прицепа-роспуска. Расцеплением крюка 48 и петель 46 погрузочные канаты 45 отсоединяются от погрузочного каната 47 и погрузочные канаты 45 выводятся из зоны автопоезда к погрузочной пирамиде 42. Стойки коников автопоезда закрепляются поверх погруженной пачки деревьев страховочными цепями и автопоезд покидает погрузочное устройство.

Таким образом, при осуществлении заявляемого способа лесозаготовок с канатной трелевкой деревьев или хлыстов, или сортиментов отпадает необходимость корректировки направления движения грузовой тележки установки с целью подачи ее к пачке деревьев таким образом, чтобы пачка деревьев оказалась между колесами ходовой части тележки, облегчается сбор деревьев в пачки, упрощается подача и крепление комлей пачки деревьев на грузовой тележке, поскольку формирование пачки деревьев и натаскивание комлей пачки на грузовую тележку производится грузовым барабаном 5 лебедочной установки 4 посредством полиспаста на грузовом канате. При этом не требуется выполнение ручной работы по затаскиванию грузосборочного каната в зону поваленных деревьев. Исключается перецепка пачки при подаче ее на грузовую тележку и фиксация пачки на тележке. Размещение пачки деревьев или хлыстов, или сортиментов на щите одноосной грузовой тележки позволяет уменьшить размер колес грузовой тележки, что делает тележку значительно более дешевой, снижает воздействие грузовой тележки с пачкой трелюемых деревьев на грунт лесосеки за счет увеличения площади контакта грузовой тележки с грунтом и уменьшения удельного давления грузовой тележки на грунт.

Положительный эффект достигается за счет сокращения затрат времени на формирование пачек деревьев, подачи и удерживания их на грузовой тележке, упрощения конструкции грузовой тележки.

Формула изобретения

1. Способ лесозаготовок при канатной трелевке древесного сырья, включающий валку деревьев на лесосеке, подачу грузовой тележки в разрабатываемую пасеку лесосеки посредством возвратного каната трелевочной лебедки, формирование пачки деревьев, или хлыстов, или сортиментов, размещение комлей пачки деревьев, или хлыстов, или сортиментов на грузовой тележке, трелевку указанной пачки деревьев, или хлыстов, или сортиментов трелевочной лебедкой посредством грузовой тележки на погрузочный пункт, отличающийся тем, что подачу грузовой тележки в лесосеку в зону поваленных деревьев, или хлыстов, или сортиментов осуществляют посредством возвратного каната, соединенного с грузовым канатом лебедки через подвижный блок полиспаста на грузовом канате в зоне грузовой тележки, неподвижная ветвь которого закреплена на грузовой тележке, а подвижная ветвь через неподвижный блок полиспаста и систему из вертикального и горизонтальных направляющих блоков идет на грузовой барабан лебедки, сбор поваленных деревьев в пачку, размещение и удерживание пачки деревьев, или хлыстов, или сортиментов на грузовой тележке осуществляют путем подачи подвижного блока полиспаста с чокерами на его крюке возвратным канатом в глубь зоны поваленных деревьев, или хлыстов, или сортиментов на расстояние, достаточное для набора пачки необходимого объема, чокеровки деревьев, расположенных в зоне подвижного блока полиспаста, перемещения подвижного блока полиспаста грузовым канатом в направлении грузовой тележки до комлей следующих деревьев, или хлыстов, или сортиментов, подлежащих чокеровке, с повторением этих операций до тех пор, пока не будет зачокерованы все деревья на пути перемещения подвижного блока полиспаста от начала чокеровки первых деревьев до грузовой тележки, натаскивание зачокерованных деревьев, или хлыстов, или сортиментов на грузовую тележку, удерживание на ней с помощью полиспаста грузового каната и последующего перемещения грузовой тележки с пачкой деревьев, или хлыстов, или сортиментов на погрузочный пункт грузовым канатом лебедки.

2. Устройство для канатной трелевки древесного сырья, включающее лебедочную трелевочную установку с грузовым и возвратным канатами, образующими замкнутый контур через направляющие блоки, грузонесущий орган, который выполнен в виде грузовой тележки с ходовой частью и расположен между грузовым и возвратным канатами, отличающееся тем, что грузонесущий орган выполнен в виде устройства, которое имеет щит, шарнирно закрепленный своей средней частью на оси одноосной колесной тележки, грузовой и возвратный канаты лебедки могут взаимодействовать между собой в зоне грузовой тележки посредством подвижного блока-полиспаста с грузовым крюком и чокерами, щит оснащен системой из вертикального и горизонтальных направляющих блоков грузового каната и откидным трапом с фиксатором, позволяющими осуществлять погрузку деревьев, или хлыстов, или сортиментов на грузовую тележку и движение грузовой тележки в холостом направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7