Аеростатична въжена система за събиране на въздух и транспортиране на дървесина - RF патент 2499706
Чертежи за RF патент 2499706
Изобретението се отнася до дърводобивната промишленост, по-специално до процеса на плъзгане на дървесина.
Недостатъците на това устройство са:
- каретата е в състояние да се движи само по една линия, което не позволява изземването на товара, по-специално на дървото, разположено далеч от носещото въже;
- системата не предвижда вертикално захващане, рязане и последващо плъзгане на дървен материал в окачен режим;
- с оглед на факта, че каретката няма допълнителна кабелна връзка с балона - това ще доведе до голямо отпускане на въжето, което ще даде допълнителни натоварвания и загуби в производителността;
- Регулирането на скоростта на каретата, поради гъвкавата промяна във височината на балоните, няма да има стабилни и плавни режими при лоши метеорологични условия, особено когато вятърът се увеличава, тъй като в конструкцията няма допълнителни стабилизиращи въжета.
Най-близката по отношение на постигнатия резултат е балонна въжена система за събиране на въздух и транспортиране на дървесина, съдържаща аеростатичен носител, носещ въже, товарен вагон, монтиран с възможност за придвижване по носещо въже (патент на САЩ № 3103330, клас 24-93, 1963).
Въпреки това, директното разположение на балона във връзка с каретката, въпреки че значително намалява отпускането на въжето, но силно ограничава скоростните възможности на каретата, поради голямото въздушно съпротивление на балона, което води до рязка загуба на експлоатационни характеристики . Подобно на предишния дизайн, тази система също е еднолинейна, което ограничава улавянето на товара от двете страни на носещото въже. Поради своите дизайнерски характеристики, системата също не осигурява вертикално захващане, рязане и прехвърляне на дървета.
Техническата цел на заявеното изобретение е максималният екологичен ефект, повишаващ ефективността на цикъла на изсичане и плъзгане на дървесина по въздух в режим на селективна изсичане, увеличаване на площта на покритие на обработваната площ и автоматизиране на процеса на добив на дървесина в селективна сеч и без да се използва ръчен труд на секач и чокър.
Наличието на система от въжета, с възможност за задържане, от една страна, на прибираща се мачта с висока надморска височина, а от друга страна, със стационарен балонен носител, който от своя страна също задържа каретата, движеща се по носещото въже, която включва система за захващане и изрязване на растящо дърво, осигурява максимален екологичен ефект, поради липсата на каквито и да е механични ефекти върху растящите дървета, свързани с падането на отсечената насадка.
Същността на изобретението е илюстрирана с чертеж, който показва схема на работа с основните структурни елементи на системата.
Аеростатичната въжена система за събиране на въздух и транспортиране на дървесина се състои от аеродинамичен аеростатичен носител 1, който играе ролята на горна мачта с възможност за движение във вертикални и хоризонтални равнини. Движението се осъществява чрез промяна на дължината и ъглите на задържащите въжета 2, свързани с товарното окачване 3 на балона 1 чрез система от блокове 4. За да се избегне докосване на въжетата 2 зад растящите дървета, всяка от лебедките има допълнителна опора мачти 5, които могат да растат с дървесна стойка с предварително отсечена корона.
За предаване и изтегляне на въжета 2 се използват лебедки 6 и 7 със система за дистанционно управление. Лебедките са разположени на бегачи и имат способността да се изтеглят самостоятелно. Лебедката 7 има допълнителен барабан, който служи за подаване и отстраняване на електрическия носещ кабел 8, свързан през блока 9, разположен в горната част на товарното окачване 3, с плъзгача 10, разположен на носещото въже 11.
Носещото въже 11 през блок 12, разположен в горната точка на долната висока мачта 13, чрез допълнителен изходен блок 14, е свързано с основния барабан на механизма на лебедката, който се намира вътре в конструкцията на мачтата 13. самата мачта 13 е прибираща се и се състои от няколко оформени сектора, всеки от които има собствен набор от задържащи кабелни жици 15. Гъвкавостта на мачтата и нейното удължаване се осигурява от няколко въжета, разположени вътре в конструкцията и свързани в единия край с горната точки на фермените сектори, а в другия със система от монтиращи барабани 16. Общата конструкция на мачтата и механизма на лебедката е монтирана на рамката на превозното средство 17.
Аеростатична въжена система за събиране на въздух и транспортиране на дървесина работи, както следва.
Работата на системата на производствената площадка започва с фиксиращи сигнали от три лебедки, разположени по контура на триъгълника: основната долна с високоетажна мачта и две горни. Фиксираните сигнали се подават към системата за събиране, обработка на радиосигнали и изчисляване на координати. След обработка на сигнала системата показва на екрана координатите с разположението на лебедката, като по този начин задава координатите на обекта. Координатите в координатната система X, Y, Z означават: разстояние на лебедките една от друга, ниво на кота и др.
Освен това, върху установената триъгълна зона на площадката, дърветата, отредени за сеч, се фиксират с помощта на радиопредавател. Изборът на дървета се извършва от обучен човек, който се приближава до избраното дърво и с помощта на предавател изпраща сигнал до основната антена на системата. След като получи сигнала, компютърната програма, след като го обработи, издава координатите на точката, където се намира дървото, като ги подравнява с координатите на работния контур на триъгълника.
Ако има много маркирани дървета, на монитора на системата за управление се показват същия брой точки и техните координати. Въз основа на тези координати системата автоматично определя параметрите на дължините, тегленето на скорости за всяко от двете въжета 2 и след командата на главния оператор, автоматично насочва грайфера до точката, в която се намира дървото, чрез преместване на балона надясно или наляво и след това преместване на каретката по носещото въже в необходимата посока. След достигане на определената точка барабанът на лебедката 7 се спира, като по този начин спира движението на каретката. Изпраща се сигнал към конусното устройство за захващане-срязване, което, падайки върху дървото, частично отрязва клоните за преминаване към долната част на основната ножица и захвата на ноктите. След като отсече дървото и го задържа в изправено положение, лебедката 7 повдига дървото до определена точка и също във вертикално положение го прехвърля на разтоварващата платформа.
За разлика от аналозите, заявеното изобретение е възможно най-ефективно за околната среда, повишава ефективността на цикъла на сеч и изнасяне на дървесина по въздух в режим на селективна сеч, увеличава площта на покритие на обработваната площ и автоматизира процеса на събиране дърво при селективна сеч, без да се използва ръчен труд на секач и чокър.
ИСК
1. Аеростатична въжена система за събиране на въздух и транспортиране на дървесина, съдържаща аеростатичен носител, носещ въже, товарен вагон, монтиран с възможност за придвижване по носещо въже, характеризиращ се с това, че устройството използва въжена система с възможност за задържане, от една страна, прибираща се височинна мачта, а от друга страна, - неподвижен балонен носач, който от своя страна също държи каретата, движеща се по носещото въже, което включва система за захващане и изрязване на растящо дърво.
2. Аеростатична въжена система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че тя има три механизма за управление на земната лебедка, които са монтирани с възможност за регулиране на движението на плъзгащия вагон както във вертикална, така и в хоризонтална равнина чрез промяна на дължините и ъглите на въжета.