Снижение энергозатрат захватно-срезающих
устройств
Тихомиров П.В., Кузнецов С.Н. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
In the considered prototype devices for capture and cut in the mechanism of cutting the cutting tool − a knife is used. For cutting a tree trunk in such a way it is required to make the big effort the cutting tool that demands powerful expenses of energy. For increase in productivity given devices for capture and cut it is necessary to replace the device, in particular cutting tool. For decrease in expenses of energy at a cut of a tree and increase in productivity it is offered to replace cutting tool as knifes with disk saws.
Захватно-срезающее устройство (ЗСУ) лесозаготовительных машин предназначено для выполнения технологических операций валки и пакетирования деревьев. При валке и пакетировании деревьев ЗСУ должно эффективно выполнять такие элементы, как зажим дерева в захвате и его срезание, валку дерева и его пакетирование или перенос дерева в вертикальном положении к пачке и его укладку, а также зажим отдельного дерева, лежащего на земле или в пачке.
Рисунок 1 – Прототип ЗСУ: 1 – стойка, 2 – гидроцилиндры, 3,4 – зажимные рычаги, 5 – дерево, 6 – ножи, 7 – рама, 8 – шток, 9 – гидроцилиндр механизма привода ножей
Захватно-срезающие устройства манипуляторных машин мощно разделить на две группы. К первой группе необходимо отнести ЗСУ машин, переносящих одно или несколько деревьев в вертикальном положении, ко второй – ЗСУ, конструкция которых предусматривает валку деревьев с последующей укладкой.
В настоящее время получили распространение ЗСУ, выполняющие следующие функции: захват дерева, срезание, валку дерева, пакетирование в коник или на землю. Способы выполнения этих функций определяют конструктивные схемы ЗСУ лесозаготовительных машин.
На рис.1 приведена схема устройства для перерезания стволов деревьев. Анализируемое устройство состоит из захвата и механизма срезания. Захват служит для зажима дерева и удерживания его после спиливания при переносе к месту пакетирования. Захват выполнен сварным и включает стойку, нижний и верхний зажимные рычаги, приводимые в движение гидроцилиндрами, к нижней части стойки крепится механизм срезания, предназначенный для спиливания растущих деревьев. Он состоит из рамы, на которой установлен механизм привода ножей.
В рассматриваемом ЗСУ в механизме срезания используется режущий инструмент − нож. Для срезания ствола дерева таким способом требуется приложить большое усилие к режущему инструменту, что требует весомых затрат энергии. Для увеличения производительности данного ЗСУ следует заменить срезающее устройство, в частности режущий инструмент.
Рисунок 2 – Модернизированный ЗСУ: 1 – стойка, 2 - гидродвигатель, 3 – ведущие шкивы, 4 – ремни, 5 – рычаги, 6 – дисковые пилы, 7 – гидроцилиндр
Для устранения указанного недостатка требуется изменить механизм срезания. Схема модернизированного механизма указанна на рисунке 2. Здесь режущий инструмент в виде ножей заменен дисковыми пилами. По вертикали между пилами будет зазор около 15 мм, это позволит рабочим зонам пил пересекаться и перерезать практически все сечение ствола. Дисковые пилы закреплены на рычагах, которые приводятся в движение гидроцилиндром. Так же вместо одного гидроцилиндра возможно установить два, на каждый рычаг. Вращение пилам осуществляется гидродвигателем, который закрепим с тыльной стороны устройства на стойке. Двигатель можно установить не только на задней стенке стойки, но и сбоку, если это будет нужно. Непосредственно вращение от двигателя передается через ременную передачу. На которую можно установить кожухи для защиты от возможных повреждений. Так как захват фиксирует ствол дерева достаточно жестко, вращение пил в одну сторону не будет проворачивать ствол.
За счет выше указанных модернизаций данной захватно-срезающее устройство приобретет более высокие показатели производительности и экономичности.
Литература
Кушляев В.Ф. Лесозаготовительные машины манипуляторного типа. – М.: Лесн. пром-сть, 1981. – 248 с.