Патент ru 2 309 579 «Кусторез для работы на каналах»
Конструкция кустореза для работы каналах
На фиг.1 представлен общий вид кустореза; на фиг.2 - рабочее оборудование кустореза, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - рабочий орган кустореза; на фиг.5 - вид А на фиг.2; на фиг.6 - узел I на фиг.5; на фиг.7 - копирующая лыжа, вид сбоку; на фиг.8 - то же, вид снизу[2].
Предлагаемый кусторез (фиг.1) содержит базовый трактор 1, на котором установлен гидроманипулятор, снабженный приводом поворота вокруг вертикальной оси 2. Гидроманипулятор состоит из стрелы 3 и рукояти 4. Стрела 3 управля ется гидроцилиндром 5, а рукоять 4 - гидроцилиндрами 6. На свободном конце рукояти 4 шарнирно закреплена телескопическая стрела 7 с телескопом 8, который выдвигается гидроцилиндром 9 (фиг.2). Телескопическая стрела 7 шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра 10, корпус которого шарнирно закреплен на рукояти 4. При этом на свободном конце телескопа 8 установлен гидромотор 11, на выходном валу которого, вращающемся в подшипниковом блоке 12, крепится рабочий орган (фиг.2, 3).
В рабочем органе кустореза (фиг.4) смонтирована центральная система смазывания арборицидной смесью поверхностей пней, включающая дисковую пилу 13, в которой симметрично выполнены два паза, в каждом из которых жестко зафиксирована внешняя трубка 14 (фиг.5). Причем на одном конце внешней трубки 14, находящемся рядом с зубья ми дисковой пилы 13, выполнены капиллярные отверстия 15. В полости внешней трубки 14 размещена с возможностью перемещения внутренняя трубка 16, которая подпружинена посредством пружины 17, расположенной также в полости внешней трубки 14 со стороны капилля рных отверстий 15 (фиг.6). Для поступления арборицидной смеси в полость внешней трубки 14 в ней выполнено отверстие 18, совмещенное с отверстием 19 в дисковой пиле 13, которое в свою очередь сообщается с полостью кожуха 20. Дисковая пила 13 установлена между кожухом 20 и фланцем 21, которые стягиваются между собой болтовыми соединения ми 22 и фиксируются на валу гидромотора 11 посредством гайки 23. Полость кожуха 20 через трубопровод 24 соединена с емкостью для арборицидной смеси 25, установленной на телескопической стреле 7. Причем трубопровод 24 закреплен на подшипниковом блоке 12. Для предотвращения вытекания жидкости из полости кожуха 20 на трубопроводе 24 жестко фиксируется неподвижное кольцо 26. При этом между неподвижным кольцом 26 и стенками кожуха 20 установлены две кольцевые уплотнительные манжеты 27 и 28.
Также рабочее оборудование кустореза оснащено копирующей лыжей (фиг.7), в которой размещена вторая дополнительная система смазывания арборицидной смесью поверхностей пней, служащая для повышения эффективности обработки пней большого диаметра и увеличения зоны обработки. Она включает жестко соединенную с телескопической стрелой 7 опорную стойку 29 с зафиксированной на ней направляющей 30. При этом основание лыжи 31 жестко соединено с крышкой 32, установленной на направляющей 30 с возможностью перемещения по ней. На вертикальных стенках крышки 32 закреплена кольцевая мембрана 33. В основании лыжи 31 выполнены канавки 34, в нижней части которых расположены капиллярные отверстия 35 (фиг.8), закрытые шарообразными элементами 36, закрепленными на концах упругих пластин 37, жестко присоединенных к нижней части направляющей 30. Между основанием лыжи 31 и направляющей 30 установлена возвратная пружина 38, при этом внутри направляющей 30 расположена перегородка, в центре которой установлен обратный клапан 39 и выполнен канал, соединенный посредством гибкого трубопровода 40 с емкостью для арборицидной смеси 25.
Принцип работы
Рабочее оборудование кустореза подается к месту расположения древеснокустарниковой растительности гидроцилиндрами 5 и 6, управляющими стрелой 3 и рукоятью 4 гидроманипулятора. Далее гидроцилиндром 10 производя т поворот телескопической стрелы 7 вокруг ее шарнирного крепления с рукоятью 4 до контакта основания лыжи 31 с поверхностью откоса канала.
Затем производя т включение гидромотора 11, приводящего во вращение рабочий орган кустореза.
Срезка кустарника на откосах осуществляется двумя способами.
Крупные стволы кустарника срезаются посредством подачи рабочего органа телескопом 8, выдвигаемым гидроцилиндром 9.
А более мелкий кустарник срезается при движении базового трактора 1 по берме вдоль оси канала, с одновременным возвратно-поступательным движением телескопа 8.
В процессе работы кустореза включаются центральная и дополнительная системы смазывания арборицидной смесью поверхностей пней, образующихся при срезке.
Включение центральной системы смазывания пней происходит при вращении рабочего органа. При этом полость кожуха 20 заполнена арборицидной смесью, поступающей в нее из емкости для арборицидной смеси 25 по трубопроводу 24. Под действием центробежной силы внутренние трубки 16 перемещаются в сторону зубьев дисковой пилы 13 и сжимают пружины 17, перекрывая капиллярные отверстия 15 во внешних трубках 14 (фиг.6). Одновременно с этим в процессе смещения внутренних трубок 16 открываются отверстия 18, сообщающиеся с полостью кожуха 20, и при этом под действием центробежных сил полости внешних трубок 14 и внутренних трубок 16 заполняются арборицидной смесью.
При врезании дисковой пилы 13 в ствол кустарника уменьшается частота вращения рабочего органа, в результате чего происходит снижение действия центробежных сил на внутренние трубки 16, и они, под воздействием пружин 17, смещаются к оси вращения рабочего органа, открывая при этом капиллярные отверстия 15, и поступающей через них на нижнюю поверхность дисковой пилы 13 арборицидной смесью смазывается торцевая поверхность образующегося пня.
По окончании срезки ствола кустарника частота вращения рабочего органа возрастает и под воздействием вновь возросших центробежных сил внутренние трубки 16, сжимая пружины 17, занимают свое прежнее положение, перекрывая капиллярные отверстия 15.
После остановки рабочего органа внутренние трубки 16 занимают под действием пружин 17 исходное положение, закрывая отверстия 18, в результате чего прекращается доступ арборицидной смеси в полость внешних 14 и внутренних 16 трубок.
Дополнительная система смазывания арборицидной смесью поверхностей пней служит для повышения эффективности обработки пней большого диаметра и увеличения зоны обработки и работает следующим образом.
Предварительно, из емкости для арборицидной смеси 25 данная смесь по трубопроводу 40 через обратный клапан 39 заполняет полость А, ограниченную основанием лыжи 31, крышкой 32 с кольцевой мембраной 33 и внутренними стенками направляющей 30 (фиг.7).
Включение дополнительной системы смазки происходит при контакте основания лыжи 31 с пнем. При этом основание лыжи 31 с крышкой 32 перемещается вверх по направляющей 30, сжимая возвратную пружину 38. Давление в полости А повышается и происходит закрытие обратного клапана 39. Под действием возрастающего давления кольцевая мембрана 33 переходит из положения I в положение II, стабилизируя давление в полости А. Одновременно с этим происходит перемещение по канавкам 34 шарообразных элементов 36, закрепленных на упругих пластинах 37, в результате чего открываются капиллярные отверстия 35 и поступающей через них арборицидной смесью смазывается поверхность пня.
После выхода основания лыжи 31 из контакта с пнем под действием возвратной пружины 38 основание лыжи 31 вместе с крышкой 32 занимает исходное положение, и шарообразные элементы 36 под действием упругих пластин 37 вновь перекрывают капиллярные отверстия 35. Одновременно с этим происходит открытие обратного клапана 39 и возврат кольцевой мембраны 33 в положение I.
Предлагаемый кусторез позволяет одновременно со срезкой кустарника производить смазывание арборицидной смесью поверхностей пней, образующихся при срезке, что делает возможным использовать данный кусторез в ветреную погоду и осуществлять срезку кустарника с одновременным угнетением пней на откосах каналов в непосредственной близости от транспортируемой по ним воды. Также системы смазывания арборицидной смесью поверхности пней обеспечивают более экономичный расход данной смеси и предотвращают чрезмерное попадание арборицидной смеси в окружающую среду.
Прототипом предлагаемого кустореза
Известен кусторез мая тникового типа (патент РФ №2251836 С2, МКИ: A01G 23/02, опубл. 20.05.2005 - прототип), содержащий базовый трактор, навесную раму, к которой шарнирно с возможностью мая тникового движения закреплена телескопическая стрела с телескопом, выдвигаемым гидроцилиндром, рабочий орган в виде дисковой пилы, закрепленной на конце телескопа, при этом привод рабочего органа осуществлен от вала отбора мощности через карданную передачу, редуктор и ременную передачу. Кусторез также снабжен двумя автономными системами подачи арборицидной смеси, первая из которых включает подпружиненный полый толкающий брус, шарнирно закрепленный на навесной раме и снабженный клапанами для подачи смеси непосредственно при взаимодействии бруса со срезаемым стволом. Вторая автономная система подачи арборицидной смеси обеспечивает ее транспортировку из клапана, взаимодействующего с подпружиненным полым толкающим брусом в выполненные в дисковой пиле транспортирующие каналы и сопла.
Недостатком прототипа является невозможность использования данного кустореза для срезки древесно-кустарниковой растительности, произрастающей на откосах каналов. Кроме того, в результате обработки пней арборицидной смесью происходит ее разбрызгивание, что ограничивает использование данного кустореза в ветреную погоду и делает невозможным его применение для срезки растительности, произрастающей в непосредственной близости от транспортируемой по каналу воды.
Технический результат
Технической задачей изобретения является получение возможности производить кусторезом смазку образующихся при срезке пней арборицидной смесью. Это позволит обрабатывать пни в ветреную погоду и осуществлять срезку кустарника с одновременным угнетением пней на откосах каналов, транспортирующих воду, что расширит эксплуатационные возможности кустореза.
