Я пока вижу основную проблему, препятствующую использованию готового технического решения, в постановке самой задачи. Если бы знать, что все стволы будут иметь диаметр 5см (как в первоначальном тех. задании). А так, в поправках уже были стволы диаметром 2-3 и даже 1см. Согласитесь, что захват, способный выдернуть дерево 5см, должен быть довольно массивным. В то же время, для выдёргивания поросли с диаметром стола 1см нужно что-то довольно аккуратное, так как такой ствол можно и руками сломать при желании.

На лесозаготовках то захватывают в основном стволы близкого диаметра.
А что до промышленных корчевателей, так некоторые из них снизу подбиваются.

Можно рассматривать варианты захвата снизу (за корни) или нет?

Моё образное мышление не показывает мне варианта с захватом "под корни". Но, почему бы и нет? Мы только теоретизируем, ничего не теряем, можно рассмотреть разные конструкции.


Я не вижу вышеназванную проблему. Все, предложенные выше конструкции, имеют своей целью работать стволы разных диаметров. Упрощённый массивный захват, в котором большинство зубьев монолитно закреплены, да - будет массивным, но это не мешает ему работать тонкие стволы. Вы хотите сказать - что маленькие для толстого ствола зубья, будут "опасно большими" для тонкого? Согласен, это всё будет подбираться, использованы маленькие зубья в большом количестве, аккуратно подобрано наилучшее усилие для тонкого ствола.



Как-то так.

"Ладони" и "пальцы" нашей "кисти руки" направлены плоскостями соприкосновения под прямым углом к стволу среднего диаметра. "Ладонь" имеет маленькую ширину - меньше чем максимальный диаметр ствола (5см), для тонких стволов "пальцы", возможно, не будут нести прижимную роль.

По крайней мере, эта конструкция, наряду с закруткой верёвкой, является воплощением простоты, по сравнению с другими.

Cahes
У меня в голове всё время крутится навязчивая идея корчевателя с мускульной силой. Я поэтому и спрашивал про количество работников. Был у меня случай в армии, когда нужно было для поднятия престижа, сделать работу за десятерых с одним лишь помощником. Вот это меня и натолкнуло на мысль использовать супер рычаг и грунтозацеп. Но, если работник будет один, то для рисования умозрительного эскиза, нужно ответить на пару вопросов.

Каков вес предполагаемой машины и какой момент силы (примерно) необходим для выкорчёвывания 5-сантиметрового дерева за корни?

"Ньютон" произошло от "тонна" - "новая тонна".

Далее проблема: Если захватывать дерево возле уровня земли, то куда помещать домкраты? Нужно их низы упирать в землю, а с верхов "снижать" крепление до захватов.

Ну вот - нарыл опыт: http://www.mastercity.ru/forums/sadovye-dela/sad-i-ogorod/t113257-korchevka-uchastka/. Человек пишет:

******************
МТМ - монтажно-тяговый механизм (своими словами проходная рычажная лебедка) (ЖАХ)...троса ...толщина 11мм,...тяговое усилие 1,6т...выкорчевал 6 соток...за 6-ть дней...два узбека за 2-а дня выдернули еще 6-ть соток...Дерево в диаметре 20см вырывается с корнями за 15мин...Троса от 5-8мм купленные в "метизах" рвались как нитки.
******************

Я подобное встречал и раньше. То есть при подъёме полторы тонны можно рассчитывать на решение вопроса 20-ти сантиметрового пня за пятнадцать минут. У нас тоньше и быстрее, при том-же усилии.

Я не представляю себя на десяти гектарах с ручным корчевателем. Разве что подвигать к новому дереву. Количество работников - ну не видится мне там работники, это делается на энтузиазме, платить работникам нечем, и вообще - тема основывается на глобальной механизации труда.

Грунтозацеп - я не вижу, вписывающегося в нашу конструкцию, механизма "носорога". Объясните/покажите?.. "Это" должно основываться на гусеничной базе, либо стационаре, иногда перебазируемом на выносных колёсах. Кстати, крупный стационар мне больше нравится, со стрелой. Но, это всё нетрезвые фантазии.

Вес... затрудняюсь предположить. Если основываться на идее мотоцикла с тачкой, на которой лапа (которую с деревом при переноске мотоцикл перевешивает), да два упора, да домкратов пяток, то в несколько сотен это вылезет. Если более серьёзная машина, с укладчиком, - можете прикинуть.

Усилие - 1,5 тонны медленно для 20см диаметра, значит аналогично - быстро. Мне кажется - вполне реальная величина. По крайней мере нужно брать с запасом, попробуем - потом пересчитать можно на основе экспериментов. Реальных рекомендаций в инете я так и не нашёл.

Ко всему прочему, мы имеем не устойчивую конструкцию, да ещё без заднего хода. Это либо двигать это дело вручную, либо приделывать мотоциклу тихий ход и задний ход, либо, при работе поднимать зад мотоцикла на установку, там крепить заднее колесо к системе передач, корчевалки, которая разводит крутящий момент на гидравлику и на собственные колёса с задним ходом с тп. - Здесь рулевое колесо мотоцикла включается в концепт движения всей конструкции. К тому-же добавляется "проходимость".

********************************

Хотелось бы получить ваше мнение на предмет мускульной силы. Я корчевал 2см поросль рычагом с трёх-метровым к десяти сантиметрам плечом. Но это слишком много возни.

Я могу представить себя без мотоцикла, держащим за рукоятки тачку, в которой реализованы все механизмы. Как вариант.

Cahes
Насчёт ссылки. Обрыва ствола я как раз то и боялся. Поэтому и подумал про захват под корни. Но, тут тоже возникает немало проблем.
Зубы захвата, врывающиеся в землю, могут упереться в корни. Можно, конечно, их заострить так, что они будут прорезать корни, но тут то и понадобится грунтозацеп - какой-нибудь гигантский саморез, а то и два, которые бы вкручивались в почву с помощью какого-нибудь механизма. Но, тут опять проблема. Для того чтобы вкрутить такой саморез, его нужно вдавливать какой-то массой, скажем, 100кг.

Но, всё равно, добавлю вариант "облегчённый экскаватор".
Штанги из труб - чем толще, тем лучше. Поднимать конструкцию можно методом "падающей стрелы". После подъёма, сначала тянем трос поз.1, например мотоциклом, а потом трос поз.2. Усилие увеличиваем с помощью блоков, либо используем лебёдку с редуктором, имеющим большой коэффициент. Слабое место конструкции - необходимость вкручивать в почву саморезы. Если бы нарыть где-нибудь готовые сервоприводные, вроде тех, что используют в военной технике.

Конечно, тянуть за ствол проще и даже вполне возможно, что имеющаяся порода дерева имеет прочные стволы, тогда и заморачиваться не нужно будет.

Это ещё попасть надо правильно, что затруднительно в случае поросли. Другое дело - вилы (в нашем случае - большие). Но я мечтаю об варианте , по возможности очищающем корни от земли, а грунтозацеп будет препятствовать очищению. Корни поросли тонкие, грунтозацеп их поломает, с другой стороны он взрыхлит землю, что поспособствует "плавной" корчёвке.

И ещё здесь не понятно вы выражаетесь: "Зубы захвата..." - это, в моём понимании, группа многих маленьких зубчиков - пупырышек, группа направляющих боковых зубов, и сами две ладони захвата, которых, переносно, тоже можно назвать зубьями. Это всё составляет "группу захвата". Отдельная тема - "группа грунтозацепа". Группа захвата - я не вижу, чтобы она врывалась в землю и цепляла корни, она работает низко но над поверхностью земли. Группа грунтозацепа - да, врывается, но в нарытых в яндексе фотках я видел либо бульдозер, либо один специализированный, тупой "зуб", работающий в земле как лопата или лом. Вы говорите о нескольких, возможно заострённых зубьях - не понятно.



Вы очень верно подметили. Обычные грунтозацепы делаются в виде одного зуба на стреле, базой которой служит гусеничный трактор. Усилие - огромное. Того-же можно добиться вкручиванием. Вкручивая что-то в одном направлении, нужно иметь упор в противоположном. Но упора можно не делать, если мы вкручиваем два "самореза" в противоположных направлениях.

Конечно, с саморезами - хорошая идея, но это другой концепт. Надо ещё определиться - а нужны ли они...




Мне тоже хочется использовать тросовый вариант - проще и дешевле. Но имеет ограниченный диапазон сил. Гидроцилиндры ещё покупать новые надо.

- То есть трос "1" у вас заводит грунтозацеп.
- А трос "2" действует обратно, получается - метод "раскачки".

То - что вы обозначили саморезами, я назвал упорами, и они ( у меня) не обязательно должны стационариться в землю, они упираются при корчевании, создавая треугольную с стволом конструкцию (чётвёртая точка - мотоцикл с тачкой). У меня вероятность опрокидывания минимальна, высота не большая, чего не скажешь о вашей конструкции. Собственно, поэтому я и стремлюсь избежать громоздкости.

Ну что, плюсы вашей конструкции (отсутствующме у меня) - грунтозацеп (у меня нет), подъём (у меня отталкивание от земли), дешевизна конструкции, якорение "саморезами".

Минусы - громоздкость, неустойчивость, повышенный износ тросов по сравнению с гидравликой, узкий диапазон скоростей, что диктует необходимость переключаемого редуктора, несимметричность процесса, поперечная нагрузка на стрелу (тоже не симметричная). Трудно перемещать от дерева к дереву. В случае множества поросли, на корчёвку которой потребуется по минуте, перемонтаж конструкции займёт минут десять, как-то это...

*****************************

Что я вижу, как объединение двух конструкций в лучшем:

Взрыхление почвы возле корня саморезами, которые составляют единую группу с захватом и вместе с лапой поднимаются вверх. Это закрывает вопрос о грунтозацепе.

Добавление треугольной конструкции "башни" упоров по высоте выше захвата, как у вас. Только врезаться в землю - ну долго и хлопотно. По всей видимости, главные домкраты должны упираться в землю, что в нашем случае нереально, разве что если захват будет выше на пару метров от земли. В случае использования "башни", захват притягивается к верху тросами, что оправдывает их использование. Возможно, вообще можно обойтись без гидравлики. Ладони захвата притягивать друг к другу электро-магнитом, а потом они сами прижмутся к стволу под действием угловой проекции силы подъёма. Потом зарисую.

Когда дерево поднято, его следует положить не землю или в укладчик, чему будет мешать башня и мотоцикл. То есть "назад", "через голову" дерево не перекинешь - надо крышу и укладчик сделать. Предполагается оставлять на поле, для последующей просушки, опадания листьев, и транспортировки волоком в места распила. Вперёд не положишь - рабочее пространство следующих деревьев. Надо класть в бок, а этому мешает башня. Значит надо её как-то "лоялить", например - пусть падает назад во время подъёма лапы, всё равно всю конструкцию перевозить на другое место. Вперёд её опускать неудобно - мешает дерево. А так всё одним махом складывается в транспортировочный формат.

Надо подумать. Позже зарисую.

Не ясен аспект базы. Очевидно - база должна быть мобильной. На случай перевозки - тележка на двух колёсах везётся скутером, на случай работы - заднее колесо скутера и зад закрепляется стационарно в соответствующих механизмах на тележке, от земли его отделяет шасси тележки, которое уже не есть два транспортных колеса. Очевидно что база с транспортными колёсами не несёт в себе опорной роли, либо это не два а несколько колёс, которые удачно принимают своё участие в процедуре под большими нагрузками. Целью развития данного вопроса является минимальная сложность и универсальность, ибо не всё так просто. Очевидно что в данной конструкции будет реализована роль силового тягача, для полного функционирования которого не хватает всего лишь удачной конструкции шасси. Для стационарного корчевания одного дерева перед тачкой достаточно простой конструкции типа: на руках подвёз тележку, упёр, захватил, включил моторчик для домкрата/лебёдки (вручную потягал жах), вручную взял дерево и оприходовал. Если перевозить это дело, весом в сотню килограмм, между тысячей деревьев по взрыхленному грунту, вручную на двух тачковых колёсах, то представляется этот ручной труд адским. Если ставить аппарат временно стационарно на упоры в центре "карьера" и "цаплей" дёргать пару десятков деревьев и потом перебазироваться, то приходит на мысль более стационарная конструкция на четырёх упорах, типа экскаватора "Петушок". Она уже будет вращательной, что потребует "противовеса". Если противовеса не будет - задняя часть (мотоцикл с седоком) обещает быть болтающейся, к этому надо быть готовым. Дополнительно противовес может быть использован как рычаг в критической ситуации, когда работы конструкции не хватило. Очевидно, если совмещать эту упорную конструкцию с шасси, то имеет смысл рассмотреть тип шасси на гусеницах. Они избавят от стационарных упоров, добавят мобильности и манёвренности, реализуют функцию тягача. Тягач - очевидно нужный инструмент, почему бы не реализовать обе роли в одном проекте? Далее светит усложнение - малые упоры для домкратов, большие шасси в виде гусениц, перевозчатые колёса... Грузы на гусеницах таскать? - Скорость будет маленькая, очевидно здесь имеет смысл систему из двух колёс и гусениц заменить несколькими парами полноприводных колёс. Предполагаю тянуть груз порядка двух тонн. Учитывая что это вес хорошего легкового автомобиля, или полтора веса Жигулей, то имеет смысл рассчитывать на три, с запасом на четыре пары колёс от Жигулей. Эта конструкция сообщит корчевалке удобную монёвренность и мобильность на пересечённой месности, удобное шасси для перевозки груза по дороге, лёгкость и хороший кпд по сравнению с гусеницами (для преобладания над гусеницами необходимо будет увеличить размеры шасси, но это не вопрос). Полнопривод, очевидно, удобно сделать цепной с обгонными муфтами (фривилами, трещётками) на каждом колесе. Это обеспечит разворотность, задний ход, проворот некотачащих с грунтом колёс, недоворот внутрерадиусных колёс при повороте. Чётвёрку стационарных упоров ещё надо поискать и качественно собрать с чётыремя гидроупорами, гусеницы такого маленького размера ещё надо сделать, жигулёвские колёса обещают быть доступными дёшево на металлоломе. Вопрос - на сколько шасси на колёсах долговечно при таком виде работ? Дополнительно - видится уже перспектива реализации грунтозацепа. Что думаете на счёт развития такого концепта?

Примерно так:



Китайский экскаватор: http://darkaimm.narod.ru/index/0-2

Только стрелу укоротить на одно плечо.

Нда, пожалуй, на большой "фронт" рассчитывать не приходится - на удалённом от упоров дереве усилие будет слабое. Придётся от стационарной конструкции отказаться в пользу юркой мобильной машины.