способ удаления пней и их корней из почвы на лесосеке

Формула изобретения

Способ удаления пней и их корней из почвы на лесосеке, включающий фрезерование пней по всему поперечному сечению, измельчение фрезеруемой древесины пней и отделение боковых корней пней посредством рабочего органа с конусным днищем, по образующим которого размещены в шахматном порядке под углом резания режущие элементы, под которыми выполнены отверстия для подачи измельченной древесины пней в конусное днище рабочего органа, сбор измельченной древесины пней путем отсасывания ее в воздухопровод и сброса в накопительный контейнер, вырывание отделенных от пней боковых корней из почвы, встряхивание корней для освобождения их от остатков почвы и твердых частиц и подачу посредством вибрации устройства подачи в рубительную машину, рубку корней на мелкие частицы и сбор измельченной древесины корней путем отсасывания в воздухопровод и сброса в накопительный контейнер для получения измельченной древесины, готовой для дальнейшей утилизации и производства топливных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области лесной промышленности, в частности к лесозаготовительной отрасли, и может широко использоваться при очистке почвы лесосек от пней и корней для проведения на них лесовосстановительных работ, а извлеченные пни и корни могут утилизироваться и использоваться в качестве сырья для получения полезных продуктов.

Известен способ корчевки пней (Авт. свид. СССР № 1822670, кл. A01G, приоритет от 19 марта 1991 г.), включающий высверливание центральной части пня, разобщение корневых лап вдоль волокон и извлечение пня корчующим органом, при этом разобщение корневых лап между собой и оставшейся частью пневого ядра производят, например, посредством распиливания или фрезерования, или перекусывания ножницами, или высверливания межкорневых пространств наземной части пня, а извлечение из почвы осуществляют корчующим органом в зависимости от размеров корневых лап вырывом, а именно: все корневые лапы мелкого пня извлекают из почвы за один прием, а корневые лапы крупного пня - поочередно.

Однако способ имеет ряд серьезных недостатков:

- способ выполняет только одну задачу по очистке лесосеки от древесных отходов в виде пней и боковых корней;

- способ не решает задачи по утилизации древесных отходов на лесосеке и даже не предполагает их вывоз с лесосеки.

Известен также способ удаления пней из почвы (Авт. свид. СССР № 1209106 А, кл. A01G 23/06, приоритет от 31.07.1984 г.), включающий фрезерование пней по поперечному сечению, измельчение древесины и сбор измельченной древесины пня.

Способ по сравнению с предыдущим обладает явным преимуществом. Он осуществляет не только извлечение пня из почвы путем высверливания его центральной части, разобщения корневых лап и вырывания корневых лап из почвы за один прием или поочередно, но и измельчает основную часть пня и межкорневые его пространства путем его поперечного фрезерования, концентрирует измельченную древесную массу пня, которая может быть собрана для дальнейшего использования, под специальной крышкой рабочего органа.

Однако наряду с имеющимися преимуществами способ обладает своими недостатками:

- в зависимости от величины удаляемого пня пространство под крышкой может переполняться древесной массой, и требуется остановка процесса фрезерования, чтобы удалить из-под нее накопившуюся массу;

- для удаления массы из-под крышки требуется специальное оборудование и дополнительное время;

- способ не предусматривает удаления корней пня и их измельчения.

Однако, несмотря на имеющиеся недостатки, способ удаления пней из почвы по авт. свид. СССР № 1209106 А является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, поэтому принимается за прототип.

Задача предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков аналога и прототипа.

Поставленная задача выполняется следующим образом:

- фрезеруемая древесина пня измельчается за счет ее срезания поперек волокна отдельными режущими элементами, размещенными в шахматном порядке на конусном днище рабочего органа, и выбора угла резания этих элементов, что позволяет дополнительно измельчать древесину;

- измельченная древесина поступает в конусное днище рабочего органа через отверстия, выполненные в нем;

- сбор измельченной древесной массы из днища осуществляется путем отсасывания в воздухопровод и сброса в накопительный контейнер;

- боковые корни отделяются в результате фрезерования пня по всему поперечному сечению;

- боковые корни из почвы удаляются вырыванием специальными манипуляторами, которыми и направляются в подающее устройство на рубку;

- твердые частицы почвы отделяются от корней вибрацией подающего устройства;

- корни рубятся на мелкие частицы, которые высыпаются в накопительный бункер.

На фиг.1, 2, 3 приведен пример выполнения рабочего органа, позволяющий осуществлять предлагаемый способ.

На фиг.1 представлено осевое сечение рабочего органа, на фиг.2 - вид А рабочего органа со стороны нижнего конусного днища с режущими элементами, на фиг.3 - сечение нижнего днища рабочего органа и одного из режущих элементов (разрез Б-Б на фиг.2).

Рабочий орган содержит корпус 1, полый вал 2, днище 3 с режущими элементами 4, сквозными отверстиями 5 под элементами 4, подпружиненными крышками 6 и центрирующее сверло 7. При этом режущие элементы 4 размещены в шахматном порядке по образующим конусного днища 3, а угол резания элементов 4 выполнен таким, что при резании пня срезаемый слой древесины ломается на мелкие части.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

К пню, подлежащему удалению с лесосеки, подводят специальный модуль на самоходном шасси. Минимальным количеством маневров и управлением из кабины водитель-оператор устанавливает в центр пня центрирующее сверло рабочего органа, представляющего собой корпус 1 с пустотелым валом 2, конусным днищем 3, по образующим которого размещены режущие элементы 4 с отверстиями 5 в днище 3 под каждым из них (см. фиг.1, 2, 3). При вращении рабочего органа его режущие элементы 4 срезают древесину по всему сечению пня слой за слоем. Углы резания режущих элементов 4 рассчитаны так, что снимаемый поперек волокна слой древесины ломается на мелкие частицы, которые входят под давлением в отверстия 5 днища 3, отжимают подпружиненные крышки 6, закрывающие отверстия 5, и попадают внутрь конуса 3 рабочего органа, где подхватываются потоками воздуха, всасываемого через пустотелый вал 2. Подхваченные воздухом частицы поднимаются вверх по полости пустотелого вала 2 рабочего органа, попадают в воздухопровод (не показан на фиг.1) и выбрасываются в накопительный бункер модуля.

После полного выфрезеровывания пня, когда от него отделяют боковые корни, вращение рабочего органа останавливается, фрезерование прекращается. Приводятся в действие манипуляторы, которые клещевыми захватами на концах захватывают боковые корни в толстой части и рывком выдергивают их из земли, одновременно два боковых корня (по числу манипуляторов). Резким поворотом манипулятора корни ударяют о стенки накопительного контейнера или о шасси для того, чтобы встряхнуть их для удаления из них твердых частиц почвы: песка и мелких камешков. Затем корни укладываются в подающее устройство, и манипуляторы освобождаются для удаления следующих корневых лап (боковых корней пня). Подающее устройство в процессе подачи корней на рубку вибрирует, что позволяет как можно больше удалить твердых частиц почвы из корней. Рубильная машина измельчает поступившие в нее корни на мелкие частицы, размерами не более чем 10×10 мм. Измельченная древесина из рубильной машины путем всасывания воздуха подается в воздухопровод и выбрасывается в тот же накопительный контейнер, что и древесные частицы самого пня.

После завершения работы с одним пнем модуль на самоходном шасси перемещается к следующему пню, пока не завершит очистку всей лесосеки.

Таким образом, описанный способ позволяет решить две задачи: очистить лесосеку от таких видов отходов лесозаготовок как пни и их боковые корни и одновременно заготовить измельченную древесину отходов для дальнейшей утилизации и заготовки сырья для получения топливных элементов в виде брикетов и другой полезной продукции.

Источники информации

1. Авт. св. СССР № 1822670, кл. A01G. Способ корчевания пней. Приоритет от 19 марта 1991 г.

2. Авт. свид. СССР № 1209106 А, кл. A01G. Способ удаления пней из почвы. Приоритет от 31 июля 1984 г.

3. Авт. св. СССР № 108381, кл. A01G (45f, 21). Способ заготовки пневого осмола. Приоритет от 18 марта 1957 г.

4. Авт. св. СССР № 1822671, кл. A01G. Способ корчевания и разделки пней. Приоритет от 19 апреля 1991 г.

5. Авт. св. СССР № 2001562, кл. A01G 23/06. Способ корчевания пней В.Г.Вохмянина. Приоритет от 22 ноября 1990 г.

6. Авт. св. СССР № 2004138, кл. A01G. Способ корчевания пней. Приоритет от 7 июня 1990 г.

7. Авт. св. СССР № 2011337, кл. A01G. Способ корчевания пней. Приоритет от 7 июня 1990 г.