3. Правила эксплуатации и техника безопасности при работе на валочных машинах. Конструкции валочно-пакетирующих машин

На лесозаготовках как в СНГ так и в странах дальнего зарубежья широкое применение получили полноповоротные ВПМ манипуляторного типа. Они позволяют осваивать за один проход ленту леса шириной до 20 м, в значительной мере сохранять жизнеспособный подрост и при необходимости производить выборочную валку деревьев. Такие ВПМ относятся к группе широкозахватных машин и позволяют с одной стоянки спиливать несколько деревьев.

На лесозаготовках также работают валочно-трелевочные машины (ВТМ), оборудованные манипуляторами, которые используются и для работы по циклу валка – пакетирование (В-П). Так как манипуляторы этих машин неполноповоротные, при работе в режиме В-П они используются как машины флангового типа. Конструкции этих машин рассматриваются в следующих лабораторных работах.

ВПМ манипуляторного типа состоит из базового гусеничного или колесного трактора и навесного технологического оборудования, смонтированного на платформе, установленной на раме трактора. В некоторых случаях ВПМ может иметь кониковое зажимное устройство для закрепления пачки деревьев в процессе ее формирования при продольном перемещении. Наличие пакетирующего устройства позволяет готовить полногрузные пачки для тракторов с пачковыми захватами, но увеличивает массу машины.

Навесное технологическое оборудование ВПМ предназначено для валки и пакетирования деревьев и состоит из основания, поворотной платформы 8, манипулятора 4, захватно-срезающего устройства (ЗСУ) 2, гидросистемы 7 и кабины оператора 5 (рис. 1).

Рис. 1. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19: 1 — ходовая система; 2 — захватно-срезающее устройство (ЗСУ); 3 — рукоять; 4 — стрела; 5 — кабина; 6 — отсек двигателя; 7 — отсек гидросистемы

Конструкцию валочно-пакетирующих машин рассмотрим на примере машины ЛП-19Б.

Валочно-пакетирующая машина ЛП-19Б (рис. 2) является модернизацией машины ЛП-19А и предназначена для срезания деревьев и формирования их в пачки в процессе сплошных рубок. Машина может быть использована в насаждениях с максимальным диаметром деревьев на высоте груди 60 см, расположенных в равнинной и слабохолмистой местности с уклонами до 15° на грунтах с несущей способностью, допускающей работу машины со средним статическим давлением до 100 кПа при глубине снежного покрова до 1 м.

Валочно-пакетирующая машина ЛП-19Б состоит из ходовой системы 1, рамы с опорно-поворотным устройством и поворотной платформой 2, двухместной кабины 3, силовой установки 4, отсека гидросистемы 5 и манипулятора 7 с захватно-срезающим устройством (ЗСУ) 8, а также кондиционера 6. Управление и привод всех механизмов, в том числе и ходовой системы, гидравлические.

Ходовая система гусеничная шестикатковая с балансирно-рычажной подвеской, двухскоростная (скорость до 4 км/ч). Конструкция ходовой системы обеспечивает возможность всесезонной эксплуатации машины. Машина может комплектоваться с траками размером от 0,5 м и до 0,63 м.

Рис. 2. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19Б

Привод ходовой системы осуществляется от двух гидромоторов 209.25.21.21. К раме ходовой системы крепится опорно-поворотное устройство, на которое опирается поворотная платформа. Поворотную платформу и ЗСУ можно наклонять с помощью гидроцилиндров в вертикальной плоскости при работе на склонах до 15° и для захвата наклонных деревьев.

Поворотная платформа представляет собой сварную металлоконструкцию, служащую для установки на ней силовой установки, топливного бака, механизма поворота, кабины оператора с системой управления, гидрооборудования, электрооборудования, постоянного контргруза и технологического оборудования.

Силовая установка, состоящая из дизельного двигателя и приводимого им во вращение сдвоенного аксиально-поршневого насоса , установлена на резиновых амортизаторах в задней части поворотной платформы. Рабочее оборудование машины в основном исполнении состоит из стрелы, рукояти и ЗСУ с накопителем и цепным срезающим устройством.

Основание изготавливается из швеллеров и жестко крепится к раме базовой машины. На нем установлена неподвижная опорная часть роликового поворотного круга с зубчатым венцом внутри. Ролики поворотного круга расположены крестообразно, и конструктивно он выполнен так, что может воспринимать значительные осевые нагрузки и моменты, а также радиальные силы, возникающие при работе машины.

Механизм поворота состоит из редуктора и гидродвигателя. Ведущая шестерня поворотного круга закреплена на вертикальном валу редуктора и входит в зацепление с зубчатым венцом опорной части поворотного круга. При включении двигателя, крутящий момент передается через редуктор на ведущую шестерню, которая, вращаясь перемещается по зубчатому венцу и таким образом поворачивает платформу. Чтобы вращение поворотной платформы было плавным, крутящий момент на ведущую шестерню передается через постоянно включенную фрикционную муфту. Для остановки поворотной платформы в требуемом положении на валу редуктора устанавливают тормоз.

Манипулятор – двухсекционный и состоит из стрелы и рукояти 6 соединенных шарнирно. Нижним концом стрела манипулятора шарнирно крепится к поворотной платформе . Верхний конец рукояти свободен и имеет проушину для присоединения ЗСУ. И на стреле и на рукояти имеются кронштейны для гидроцилиндров, при помощи которых изменяется вылет манипулятора.

Стрела и рукоять манипулятора представляют собой сварные конструкции в виде балок прямоугольного профиля коробчатого сечения. Концы стрелы выполнены как проушины, с помощью которых стрела шарнирно соединяется с поворотной платформой и рукоятью. На концах рукояти шарнирно закреплено ЗСУ. Стрела и рукоять приводятся в действие гидроцилиндрами. ЗСУ с накопителем предназначено для захватывания и срезания деревьев, а также удержания их после спиливания при переносе к месту укладки. К его нижней части прикреплено срезающее устройство. ЗСУ состоит из стойки, верхней и нижней опорных призм, верхних и нижних зажимных рычагов, приводимых в действие гидроцилиндрами, и механизма наклона. ЗСУ с цепной пилой и накопителем особенно эффективно использовать при обработке одиночных деревьев в лесах с многоярусным древостоем, имеющим значительную разницу в размерах деревьев. Для привода пильной цепи ПЦУ-1(1) используется гидромотор, а для надвигания пильной шины — гидроцилиндр. Машина может комплектоваться со сменным ЗСУ с плоскими срезающими ножами или с дисковой фрезой.

Захватно-срезающее устройство предназначено для удержания дерева в процессе срезания и переноса его к месту укладки после того, как оно срезано. Во время срезания дерева производится его натяг вверх, чтобы избежать зажима срезающего механизма.

Различают два типа этих устройств. Первый основан на принципе удержания срезаемого дерева в вертикальном или несколько наклоненном положении для переноса его к месту укладки на землю или на транспортную систему. Такой принцип используется на валочно-пакетирующей машине ЛП-19А (рис. 3, 4). Это устройство осуществляет захватывание, срезание, удержание и перенос дерева к месту укладки. Состоит из стойки 1 с проушинами 2 и 3 для соединения с манипулятором. На концах стойки приварены две опорные призмы — верхняя 5 и нижняя 7 с защитной рамой 10 механизма срезания 8. Зевы опорных призм снабжены зубчатыми гребенками 9. Такая конструкция обеспечивает надежное удержание зажатых деревьев и уменьшает возможность деформации древесины при захвате кривых и наклонных деревьев. На опорных призмах шарнирно установлены зажимные крюки 6 и гидроцилиндры их привода 4. ЗСУ шарнирно закрепляется на конце манипулятора.

Срезающее устройство представляет собой цепную пилу, состоящую из рамы, пильного аппарата и гидропривода. В транспортном положении пильный аппарат находится внутри полости рамы и таким образом защищен от механических повреждений. Привод пильного аппарата устанавливается на консольной части рамы и состоит из гидродвигателя и гидроцилиндра. Гидродвигателем приводится в движение пильная цепь, а гидроцилиндром производится надвигание пильного аппарата в процессе пиления. Устройство для надвигания состоит из зубчатой рейки, совершающей возвратно-поступательное движение при помощи гидроцилиндра, и втулки-шестерни. На нижнюю часть втулки-шестерни, выступающей из корпуса, на шпонке насажен кронштейн, к которому болтами крепится пильная шина. При движении рейки поворачивается втулка-шестерня, а с ней и пильная шина. Для контроля за положением пильного аппарата на зубчатой рейке установлен концевой микровыключатель, соединенный с сигнальной лампочкой в кабине оператора. Когда пильный аппарат находится внутри рамы лампочка не горит. Во время надвигания пильного аппарата сигнальная лампочка горит, предупреждая оператора об осторожности, так как пильный аппарат находится за пределами рамы.

Рис. 3. Захватно-срезающее устройство ЛП-19А Пильный аппарат – консольного типа, цепной и конструктивно не отличается от пильного аппарата цепных моторных пил. Гидросистема служит для привода в действие рабочих органов машины и по конструкции аналогична гидросистеме валочных машин.

Рис. 4. Сменное захватно-срезающее устройство с накопителем к машине ЛП-19А: 1—верхняя опорная призма; 2 — стойка; 3 — нижняя опорная призма; 4—гидроцилиндр захвата основных крюков; 5 — гидроцилиндр захвата дополнительных крюков; 6 — вспомогательный крюк; 7 — основной .крюк; 8 — ограждение гидромотора; 9 — механизм срезания; 10 — пильная цепь ПЦУ-ЗОВ

Кабина оператора устанавливается на поворотной платформе, и в ней сосредоточено управление рабочими органами ВПМ. Кабина – металлическая, жесткой конструкции, она защищает оператора от падающих деревьев и имеет отопитель-кондиционер, звукоизоляцию, фары, звуковой сигнал.

Валочно-пакетирующая машина оборудована системой предпускового подогрева двигателя, кондиционером и осветительными приборами, обеспечивающими возможность работы в любое время суток. Рабочей жидкостью для гидросистемы служат зимой масло МГ-15-В, летом МГ-46В, И-ЗОА.

В настоящее время в странах СНГ широко применяются ВПМ ЛП-19А, ЛП-19Б, В, ЛП-60-01"Абакан". Созданы и эксплуатируются в опытном порядке машины МЛ-119А, МЛ-135.

Машина ЛП-19А предназначена для валки деревьев и формирования их в пачки на земле в насаждениях с диаметром стволов деревьев на высоте груди до 60 см на лесосеках, расположенных в равнинной местности (уклон не более 8) с удовлетворительной и хорошей несущей способностью грунтов. В таких же условиях работает модель ЛП-19Б-01, которая лучше сохраняет лесную среду из-за увеличенного (до 9,9 м) вылета манипулятора. Узлы машин смонтированы на уширенном шасси трелевочного трактора ТТ-4 с использованием поворотной платформы от экскаватора ЭО-4/24. С 1995 года выпускается машина ЛП-19В, оснащенная унифицированной поворотной платформой (возможны пневмоколесный и болотоходный варианты компоновки транспортно-энергетического модуля). В ней применяются планетарные приводы механизмов передвижения и поворота платформы. По желанию заказчика она может быть оснащена несколькими типами рабочего органа: ЗСУ; ЗСУ с накопителем срезанных тонкомерных деревьев; ЗСУ с ножевым органом либо с дисковой фрезой; погрузочным оборудованием. Разработан новый тип машины с выравнивателем полноповоротной платформы. Такая машина способна работать на склонах с уклоном до 30, то есть в холмистой и горной местности.