Проектирование и расчет технологического оборудования

1. Манипуляторы лесных машин: назначение, классификация, последовательность расчета.

Манипуляторы являются основным видом современ­ного технологического оборудования. Их производство на­чалось в начале 60-х годов. Манипуляторы используются на самых различных типах лесных машин - от валочно-пакетирующих до лесопосадочных и корчевательных,

я

Манипулятор комбинированной конструкции (шарнирно-рычажный с телескопической рукоятью)

На конце рукояти манипулятора навешивается рабо­чий орган - харвестерная головка или грейферный захват.

Меньшее распространение получили чисто телескопи­ческие манипуляторы (харвестеры) и классические шарнирно-сочлененные без телескопической части в рукояти, применяемые либо на легких малогабарит­ных машинах, либо на очень тяжелых и мощных валочно-пакетирующих машинах.

В последние годы на многих харвестерах стали приме­няться манипуляторы так называемой параллельной конст­рукции. Такие манипуляторы специально проекти­руются для харвестеров. Для выдвижения вперед и подтяги­вания к машине харвестерной головки достаточно лишь од­ного движения рычага управления.

Харвестерные головки представляют собой сложные рабочие органы однозахватных харвестеров и пред­назначены для захвата растущего дерева, его срезания, вал­ки с последующим протаскиванием через сучкорезные но­жи, смонтированные непосредственно на самой головке, и

раскряжевки ствола на сортименты различной длины. Та­ким образом, харвестерная головка объединяет в себе за­хватный механизм, срезающе-раскряжевочное устройство, валочное устройство, сучкорезно-протаскивающий меха­низм.

Харвестерная головка представляет собой ме­таллическую сварную раму, на которой монтируются за­хватные рычаги, управляемые гидроцилиндрами. На кон­цах рычагов смонтированы высокомоментные гидравличе­ские моторы. На выходные валы моторов установлены ба­рабаны (вальцы) 4 протаскивающего механизма. Вальцы с помощью гидроцилиндров управления захватными рычага­ми прижимаются к дереву и удерживают последнее в сило­вом контуре харвестера при валке. При этом вальцы блоки­руются от проворачивания. После валки дерево вращающи­мися вальцами протаскивается относительно сучкорезных ножей 5.

Сучкорезные ножи (подвижные и неподвижные) также смонтированы на раме харвестера. На разных моделях хар-вестеров количество ножей различно (от 3 до 5). Привод всех механиз­мов харвестерной головки - гидравлический.

Харвестерная головка навешивается на конце рукояти или телескопической стрелы манипулятора через поворот­ный ротатор 7 и связанную с ним скобу валочного устрой­ства 8. Относительно скобы головка может поворачиваться из вертикального в горизонтальное положение с помощью гидроцилиндра 9.

В качестве протаскивающего механизма харвестерной головки могут использоваться металлические или резино­вые вальцы. Количество вальцов различно (от 2 до 4). Хо­рошие характеристики протаскивания ствола показали гу­сеничные протаскивающие механизмы, в которых вместо вальцов гидромоторы приводят в движение гусеничные це­пи с шипами.

Протаскивающий механизм может быть комбиниро­ванного типа: два металлических вальца с оребрением или ошиповкой и одна опорная подающая гусеничная лента.

На харвестерных головках малой производительности могут использоваться подающие механизмы дискретного действия. Обрезка сучьев осуществляется в этом случае за счет выдвижения штока гидроцилиндра, на конце которого монтируются рычаги-захваты с ножевыми кромками. Этим же гидроцилиндром (но обратным его ходом) дерево про­двигается вдоль головки для раскряжевки.

Процессы протаскивания дерева через сучкорезные ножи, отмера длин сортиментов и раскряжевки автоматизи­рованы на подавляющем большинстве моделей харвестер­ных головок. Контроль за процессами компьютеризирован и позволяет проводить учет заготовленной древесины по объ­ему и сортам. Характеристики и точность измерения раз­личных электронных устройств примерно одинаковы: для 90% полученного при работе харвестеров пиловочника и 80% сортиментов для целлюлозно-бумажного производства точность измерений в сравнении с контрольными замерами по объему составляет -0,4...+0,6%.

Процессорные головки отличаются от харвестерных отсутствием устройств для валки деревьев.

Захватно-срезающие устройства ВПМ и ВТМ (рис. 23) также представляют собой сложные рабочие органы.