автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование параметров, разработка и внедрение гаммы лесотранспортных канатных установок для освоения горных лесов при экологически чистой технологии

I"ОСУДАРСТВЕКНЬЙ КСМЙТЕТ РОуСР Ни ДЕШ НАУКИ Л фЖ

ВуРОКГ^СКИЙ

ОРДЕНА ДРУ/Ж1 НАРОДОВ ^СОТЕХНИЧЬ^ЙЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БАДЕРА Иосиф Степанович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ,РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ГА1Ш ЛЕСОТРАНОЮРНЫХ КШАТНИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОСВОЕНИЙ ГОРНЫХ ЛЕСОВ ПРИ ДОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ТЕХНОЛоГМ

05.21.01 - "Технология и машины лесного хозяйства, и лесозаготовок"

Диссертация в виде научного доклада на соискание утеной степени кандидата технических наук

■> . Воронеж -

Л г- , / '. /)

РаОчта выполнена во Львовском филиале Ивано-Франковского про-кгн..-конструкторского технологического института Госкомдревпрома Украины и ня кафедре прикладной механики Львовского лесотехнического института.

Ьаучнче руководители

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Белая Н.М.

.кандидат технических наук, доиент Мартншия М.П.

доктор технических наук, профессор Шкиря Т.М.

Ведущая организация

- кандидат технических наук, Черных И.Т.

- Ассопиаиия организации арендаторо "Закарпатлес", 294000, г.Ужгород, ул. Радянська, 60

Защита состоится " 1992 г. в " -г" — " часов

на заседании специализированного совета К 064.06.02 в Воронежском ордена Дружбы народов лесотехническом институте по адресу: 394613, г.Ворснеяс, ул. Тимирязева, Ь.

Просим Вас отзывч на диссертацию, в виде научного доклада, обязательно в двух экземплярах /с заверенными подписями/, .присылать в специализированный совет.

С диссертацией, в виде научного доклада, и опубликованными работами соискателя можно ознакомиться в библиотеке Воронежского лесотехнического института.

Диссертация в виде научного доклада разослана

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, доцент

Л/7

»{Ь >1 ей

З.К. бурьянов

1992 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблеем. Лесные богатства Украинских Карпат зна-тельны, но не безграничны, поэтому крайне важно планировать не лько их эффективную эксплуатацию, но и сохранение и приумножение сных запасов для обеспечения рационального пользования лесами и еми сопутствующими дарами их живой природы. •

В условиях горных лесоразработок наиболее сложной и трудоемкой ляется задача механизации первичных переместительных операций евесного сырья. И'если уровень механизации вывозки древесины,пог-зочно-раэгрузочных операций и всех видов работ на нижних складах созаготовительннх предприятий возрастает, то на лесосечных рабо-х, а особенно на спуске древесины при больших уклонах гор, где оисходит наибольшие нарушения экологического состояния природных мплексов, механизация транспортных операций значительно ни»е пот-бности производства. у

До настоящего времени в горных условиях широко используется акторная трелевка, наносящая невосполнимый ущерб лескш почвем, дросту и растущим деревьям.

Подвесные канатные лесотранспортные установки /ПКУ/, перемеща-ие лесные грузы в подвешенном состоянии, подучили широкое призна-е во всох.странах мира, эксплуатирующие горные леса, как основа огрессивной ггриродо.и энергосберегающей технологии в горных ус-виях лесоразработок, поэтому проблема их дальнейшего созершенст-вания продолжает оставаться актуальной и перспективной сегодня, ализ развития канатного транспорта и лесосечного фонда показыва-, что для освоения лесосек Украинских Карпат необходимо иметь бильные короткодистаншонные канатные установки с радиусом дейст-я до 400 м - 70 штук, радиусом действия 400+800 м и более-ЮО ус-нсвок и стаиионарнгос шогатролетных нанатнкх установок более -0 штук. /1/.

Мобильные канатные установки /МКУ/, из-за слабо развитой сети рог в горных условиях;выполняют с нижним расположением привода с вентарной металлической опорой, податливость которой значительно

нике деревянноО.ото может вызывать существенные усилия в канатно: оснастке при движении груза по несущему канату /Щ/ и требует уч! та динамических нагружений в процессе работы установки и, уточне лия известных расчетов. Для таких установок нет аналитических з< Еисикостей для определения параметров канатной оснастки, стопорга устройств, упоров и грузовой каретки, не исследованы режимы торы! кений грузовой каретки для предотвращения обрыва тягового кана: при обеспечении безопасности работы оператора и высокой производ! тельности. На всех ШУ не решены такке вопросы автоматической о' цепки стропов от груза, повыащзцие их производительность к технш безопасности,нет устройств для практического определения правиль ности монтажного натяжения КК, от которого существенно зависит ср* его службы. Для освоения разобщенных, с малыми запасами древесинь лесосек не созданы установки, работающие по схеме "на спуск" и "ь подъем". Для стационарных канатных установок не разработаны совре мекные требования, предъявляемые к ним,и не решен вопрос подтреле ки древесины со стороны Hi самой установкой вдоль всей трассы НИ 3 горных условиях не решен и не решался вопрос сбора древесины с всей площади лесосеки' канатной установкой, в полностью подвешенном состоянии от пня к разгрузочной площадке, & также вопросы автомат веской перепепки груза с одной транспортной канатной установки к другую в воздухе при освоении удлиненных лесосек.

Обстановка, сложившаяся в экономической и экологической сфе pax нйл:ей страны,повышает актуальность поставленной проблемы.

Цель и задачи исследований. Повысить эффективность первичной транспортировки заготовленной древесины в горных условиях.с одно временным снижением вредного воздействия на окруашсаую среду на л сосеке. • '

Поставленная'цель определила'задачи исследований:

I. Выполнить анализ состояния технологии и развития канатноп транспорта, организаиии процессов транспортировки заготовленной древесины в горных условиях Украинских Карпат и. сформировать те; нологические требования к повышению их эффективности.

2. Разработать теоретические предпосылки снижения динамичес-[их составляющих нагружений узлов канатных установок.

3. Обосновать параметры элементов конструкций мобильных корот-содистанпионных канатных установок.

4. Создать конструкции канатнчх установок и их узлов.учитываете технологические требования и имеющие рекомендуемые параметры.

5. Обеспечить пирокое внедрение в производство результатов фоработки темы. *

Предмет-исследования. Предметом исследований, результаты которых отражены в опубликованных работах автора и обобщена в насто-пдем научном докладе, являются мобильные1 хороткодистаяшюнные каютные установки и новые канатные системы,оборудованные самоотиеп-шщимися захватными устройствами для отиепки грузов в гибких стро-1ах, представляищиз техническую основу для экологически чистых тех-гологий освоения горных лесов, а также экономический и социальный >ффект от внедрения в производство созданных установок и их узлов т предприятиях обьединений"Закарпатлес","Прикарпатлес""Дьэовлес", 1 других предприятиях Госкомдревпрома Украины, Госкчмдреяпрома ^СЗСР, Министерства речного и торгового флота СССР и др.

Методика выполнения исследований. Общая методика исследований гредусматривает проведение комплексных теоретических и экспериментальных исследований по определению основных параметров мобильных канатных установок, разработку инженерных методов расчета отдельных параметров, конструкторскую проработку устройстз,сравнение экспериментально полученных данных с результат™ теоретических' исследований и технико-экономический анализ.

Научная новизна. Обоснована1 новые схемы мобильных короткодис-ганиионных канатнчх установок, с нижним расположением привода, для <оторчх получены теоретические и графические зависимости усилий, возникающих в тяговом канате от длины тормозного пути грузовой ха-

ретхя, обеспечивающие безопасность их работы. Обосновали оптимальнее режимы скорости, движения каретки в грузовом направлении. Исследована зависимость коэффициента динамичности и жесткости ¿'пора на несущем канате от скорости движения каретки с грузом,даны практические рекомендации.

Разработана круговая номограмма для определения параметров не сущего каната. Ьыпит.нена классификация захватных устройств и обоснованы их параметры для создания перспективных конструкций.Впервые разработаны схемы подвесных кан;-,тных установок для подтрелевки и сбора древесины с площади лесосеки в полностью подвешенном состоянии ит пня к разгрузочной площадке.

Принципиально новые схемы и конструкторские решения всех созданных подвесных канатных установок, систем V их узлов выполнены на уровне изобретений и защищены авторскими свидетельствами.

Практическая значимость и реализация результатов исследования. Основные научные положения, отраженные в. опубликованных работах и настоящей диссертации, нешли практическое применение при создании:

мобильной короткодистаниионной канатной установки на .базе трах тора Ы13-60,созданы и внедрены три установки грузоподъемностью ЮкК /Межгорский Ж - 2 шт., Сколевский "ЛХЗ - I шт./, грузоподъемность*) 32 кН - I вт. - Свалявский Ж; • ' ' '

спаренной канатной установки для сбора,древесины с площади лесосеки - проходит испытания.в В. Бычковском .И;

канатных установок с переменным расположением привода грузоподъемностью 10 кН и 32. кН - проходят испытания в Мекгорском

самоотиепляодихся захватных устройств, разработанных для 1КУ, которые нашли широкое применение и в других областях народного хозяйства, на предприятиях Госкомдревпрома Украины,РСФСР,Министерства речного флота внедрены опытной партией больше 1000 штук. Общий «одтвержденкый экономический эффект от'Енедрения разработок автора превысил 2 ылн.руб.

Таким образом, результаты исследований соискателя, изложенные опубликованных им работах, находят все более широкое применение различных отраслях народного хозяйства.

Апробация работа. Результаты выполненных соискателем исследо-аний были доложены на Л всесоюзных и республиканских конферении-х /7,6,11,12,13,16,17,18,19/, по результатам-исследованийспублико-ано 5 обзорных информация ШКЖ.Илеспроуа /1,2,3,6,Ю/, 7 обзорных «формашонных листков /4/ и докладывались на заседаниях кафедры прикладной механккй Львовского лесотехнического института в 1987, ЭШ и 1991 рг.

За научные разработки и их практическое внедрения на предприя-;иях ГоскомдреЕпрока СССР соискатель удостоен Диплома лауреата пре-ши за ускорение научно-технического прогресса р лесной примышлен -юсти, звания лучший изобретатель Госкомдревпрома Украины, изобре-?атель СССР, Диплома почета ВДНХ СССР и др.

Результаты научных исследований, на основании которых подго -?овлена диссертация в форме научного доклада, опубликованы в 33 гте-!атноЙ работе и 68 авторских свидетельствах на изобретения, в том зисле по теме диссертации Ю изобретений, большая часть которых ревизована. .

•';..' ОСНОВНОЕ СОДЕРдЖ® РЖ)1Н

Обоснование технологических требований к транспортировке древесины, заготовленной на горных склонах.

Материалы, опубликованные в 1981-1991 гг. и конструкторские разработки, посЕящеиы решен® наиболее сложной задачи горных лесоразработок - механизации первичного сбора и транспортировки древе-;ина с минимальным нарушением экологического равновесия природных комплексов сложного горного рельефа, обеспечивающих .успех лесовозобновления, сохранение полезных сзойств леса при высокой производительности механизированного труда. /I/.

В работах /1,3,6,30,20/ раскрыты особенности строения горных лесов.

На Украине основные лесные массивы расположены, главным обра-

е.

зам, на горных склонах Карпат. В отличие от других горных район страны, в Карпатах склоны гор однозначны /без резких переломов/ протяженностью до 0,3+1,6 км с преобладающей крутизной 22-33°.

Наряду с рубками главного пользования лесокомбинаты еасегод проводят на больших площадях заготовку древесины от рубок ухода санитарных рубок-, удельный вес которых уже теперь составляет бо 40??. На рубках ухода с I га, в - среднем, заготавливается 22 м3др весины. При таком положении значительно усложняется, технология организация лесосечных работ, и, в первую очередь, решение вопр сов механизации первичного транспорта, поскольку на лесосеках с лык эксплуатационный запасом применение канатных установок, с не ходньш приводом становится нерациональным, так как «алый запас , весины на лесосеке является главной причиной частых перебазиров Современные условия ведения лесозаготовительных работ /5,7 11,12,14,18/ предъявляют к стационарным канатным установкам еле, ющие основные требования:

При высокой производительности обеспечивать беспрепятствен и легкую выдачу крюка из каретки установки в любом месте трассы производить подтрелевку древесины к НК установки без дополнител ных механизмов; оператор при подтрелевке должен иметь хорошую и надежную связь с чокеровщиком ■ и обзор зоны подтрелевки; легкое монтажа и демонтажа; обеспечивать подтрелевку .древесины к НК I расстояние до 50 метров, предотвращая выпадание из келоба проке: точной опоры НК при подтрелевке; разгрузку каретки в любом удоб) месте; автоматическую саыоотпепку чекеров от груза; установка д< на быть с минимальным количеством и длиной канатов; '

Обеспечить эффективность работы и требуемую производители« мобильной установки, соответствующую производительности, других 1 ханизмов, работающих с ней в комплексе, можно путем увеличения скорости движения грузовой каретки в грузовом и порожняковом ни равлениях. Однако, при увеличении скорости движения, в отличие существующих канатных систем для ШУ( возрастают динамические н) рузки на их конструктивные элементы, особенно в момент тормо&ен!

зфетки при ограниченной длине участка пути.

Определение усилия торможения от длины тормозного пути каретда Для•расширения существующих представлений об условиях, опреде-тощих выбор тяговых канатов, и обоснования предельного значения эрмозниго пути грузовой каретки исследовано натяжение тягового ка-ата в режиме тормойеьия каретки и исследовано-влияние отдельных акторов на его величину /9/. Расчетная схема движении груза по не-ущеьсУ канату представлена на рис, I.

ис. I. Расчетная схема движения груза по несущему канату: г - натяаение тягового каната,И ; / - угол между хордой пролета становки и направлением тягового каната.вес каретки с гру-ом.н ; . ы - угол наклона хорды пролета несущего каната к гори -онту, рза;у- конечная скорость движения каретки.А^г/Л'- усилие соп -огивления движению каретки,//

Из схемы следует, что усилие сопротивления движению каретки

усилие сопротивления движении от жесткости каната,И:

Коэффициент сопротивления движению мияцо определять по методов А.И. Дукельского при известных диаметрах каната ¡с/,мм} и коле-

Уравнение движения каретки по несущему канату мокно предета-

Замениз значение N в уравнении /3/ и выполнив соответствующие Преобразования,'подучим значение усилия натяжения У /у- У в тяговом :анате в следующем виде:

оставит:

/ I /

а /2>( мм/.

Q[M^rf0COSa

т.

33. /4/

(easy- foc~tnf)ST g - ускорение свободного пэдекия,Л//£"^' V- скорость движения К£ ротки Б ксние ■гормохения/А^Г/ - скорость движения каретки в начг ле торможения, М(С ', О - параметр несущего каната, М .

^ - вес I п.jr.метра каната, Н/И, с - длина установки,/*; // -ropi зонтальная составляющая натяжения несущего каната,//. При останог ке каретки скорость ее движения V-0 , для этих условий уравнение /4/примет вид^ +srfocos<**^Q 1

_pfl

(COSf-foSinf)Br

/ 6/

где путь торможения грузовой каретки,/Л

Из графиков зависимости Уб/ , рассчитанных на ЭШ

ЕС-Ю22, для различных скоростей движения /рис.2/ следует, что при определенных значениях тормозного пути усилие в тяговом кан« значительно превышает массу груза.

№) («I «

(«¥) (М) V»'

^о) (ео м

т (») * (и») «0 " («») »6) »

(«о) (м) аз (й) 02) Й «О см)«

г' (М> (16) 1

(<ь) М *

* * 5

йг » Вт

Wi

(. при 2. при. 8. гри 4. при

V • г у«

V • 6 и/в

V « 7 «ув "

V »«О и/е

Рис 2 Графическая зависимость усилия торможения ^ от длины тормозного пути каретки Sr

Для обеспечения безопасности работы установки.следует либо еличкть диаметр тягового каната, повышая тем сашы его разрыв -е усилие Тр , либо ограничивать предельное значение тормозного ду-. Предпочтение следует отдавать правильному выбору длины тормоз-го пути , так кок увеличение влечет га собой повышение диамет-тягового каната и металлоемкости установки й пелом.

Принимая и, используя графики на ряс. 2 можно рекомендо-ть для практического применения следующие величина тормозного ти: при V - Юл^ величина тормозного пути должна составить 5 ы; и при V = Ъм/с - $.21,5 м; при

Исследование динамики перемещения каретки по КК мобильной казной установки

Для выбора НК мобильной установки в работах /11,13,15,16/ оп-делено усилие, действующее на инвентарную мачту, и обоснована ¡пускаемая скорость движения, рассмотрен наиболее неблагоприятный ¡жим работы подвесной системы, которым является удар грузовой к&-¡тки на НК о стопор /упор/.

Расчетная схема для определения дополнительного натяжения НК «оыент удара каретки о стопор приведена на рис. 3.

3 ^омен? удара й начала совместного движения И и стопора за-юймость д.йя определения ккнети'грейой энергии имеет вид: :я каретки с грузов ^ ; / 7 /

1я системы кшат-ойорц--э&2сиМ и;>/_ ./? V2 /5 /

1е V ~ йкоройть движения каретки± м/с.

, /9

где 6К- вес какатй//У/<£*^£*/'^г погонный вес каната,/^// £ - д на каната- вес каретки с грузом, вес закима,^^- ус

ренке свободного падения, Л//£"7- коэффициент приведенной масс каната. , ^ Гй^Х

/Ю

Величины деформации можно определить из зависиоети;

• ■ /.*

где Ы - угол наклона хррдн пролета к горизонту; ^р- приведен модуль упругости системы канат-опоры, По.

Работа внешних сил в уравнении энергетического баланса оп| деляется зависимость»: 0

Работа внутренних сил для статического нагружения - зави^

мостьо: А — О а ,

адин '

гДе ^Ьин ~ сила, эквивалентная /по результату своего действия/ с,уж , т.е. сила, вызывающая перемещение системы

Рёи„ = Сйдин> /К

где С - приведенная жесткость системы канат, упоры, згшш. Тогда работу внутренних сил можно определить, как;

/и

Приравнивая уравнения /12/ и /13/ получим уравнение энерге тического баланса для рассматриваемой системы: » ■

5С / ¿с* + вед " /1

Величину динамического коэффициента можно определить из з< висимости: л ,

где Д^-статическая деформация системы в месте удара

^ А = . ) Ъ

астс2т С

тз.

Используя выражения /17/,/18/, /В/ с учетом значений 'кесткость системы канат-опоры/ и £>э /кесткссть упора/, мокко вытошнить анализ влияния отдельных геометрических параметров установки на величину А? и предложить рекомендации па выбору Утахи !КССТ-<ости упора.

С этой целью построены графики зависимости коэффициента дина-личности от скорости движения каретки, рис. 4.

7 а 6 > * 6 &

Рис. 4. График зависимости кор*гЬиииента динамичности от скорости

движения каретки с гр^-Лм: . . _ .„а..,

1-кд *ф)при Сочо ю'н/м ; при Со=/00-

3-4~'/(У)при 4=

Для определения величины жесткости упора выразим кесткость систеш через коэффициент ^с^ин » определенней из выражения /14/, /35/. ССп

Определяя из выражения /20/ С^ подучим

Со

/ 20 /

/ 21 /

* с, И&ЧГ4'

Для выбора конкретных значений жесткости упора ¿¿>в зависимости от скорости движения И и угла наклона хорды пролета в горизонту выполнен графический анализ з иисимости /21/ /см.рис. 5/.

£0 &

4£>

$5

за-

25-& ■

/ г 5 * 5 6? £ д Ь

Рим. 5. График для выбора жесткости упора в зависимости .от скорости движения: грузовой каретки

Графический анализ зависимостей /рис. 4,5/ позволяет сделать следующие выводы:

на величину коэффициента динамичности существенное влияние оказывает жесткость упора С2 , и скорость движения грузовой каретки V • :

для мобильных канатных установок жесткость упора следует принимать в зависимости от скорости движения'каретки.в момент удара:

при Сг*И03+2Ю1Н/м;

при У'Злг/с СзяШ3+6/03Юм; при у в м/с сг~8/о3- /см. рис.ы

для уменьшения металлоемкости, упрощения конструкции упора и увеличения его жесткости, следует скорость движения каретки в ыоне стопорения умзньзшть до 4 м/с или создать специальные конструкции, кареток, снижающие динамические нагрузки во время удара.

Экспериментальные исследования, проведенные.на реальных 1МУ в производственных условиях-Межгорского Ж,показали, что расхождения с теоретическими данными не превышают Ем-б %.

1Ь.

В работах /16,17.19/ разработана круговая ломограмма /рис. 6/ ;я определения параметров Ш одногтролетнсЯ канатной установки.

с. 6. Четырехсторонняя круговая номограмма для определения пара. метров На однопролеткых канатных установок: ■ а,б, в, г - стороны круговой номограммы

Круговая номограмма построена на зависимостях для определения

'>*, То»а "также зависимости То от , времени прохождения упругой вол-

в 1'при изменении параметров однопролетных установок: грузо-

дьемность 8+32кЦ угол наклона трассы. 20 ¿<¿435

Номограмма, созданная в виде прибора, позволяет в производст-

нных условиях, не производя расчетов, осуществить замену зышед-

го из строя №С на другой диаметр в зависимости от конкретных ус-

вий лесосеки и, по времени прохождения упругой волны по НК, оп-

ределить Ееличиьу его монтажного натяжения для. обеспечения максимального срока сдужбы.

Характеристика конструкций и параметров канатных установок, создяннчх с участием'автора и оценка эйфектигности их использован Самоходные коротко^станционные каьатные установки Практической реализацией результатов теоретических исследова ний является ряд работ /7,8,II,'13,14,16,2,4,32/, посвященных непс рздствснно разработке и создание конструкции и узлов мобильных в роткодистанпионных самоходных канатных установок на базе трактора МТЗ-80 /ИТЗ-82,ьГГЗ-100/, грузоподъемностью Ю кН и канатной уста новки на бе оо .трактора Т-150 К, грузошдьеыностью 32 кН.

У.-тадовки мобильные ксроткодистаншонные позволяют произведи под?]. ..„-вку древесины к трассе Ш без дополнительных механизмов спускать древесину с горных склонов Карпат в подвесном и лодуподе ном состоянии, не нарушал экологическую среду . Установки исполь; ются в горных районах Карпат с крутизной склсна от 0° до'40°.Кра1 кие характеристики приведены в табл. I.

Краткая техническая характеристика

Таблица I

: Е^д. : Мобильные установки : изм. :~Рд базе трак-:на баз-

Показатели

; гк иазе трак-:на базе Т1 : тора ¡¿ТЗ-ЁО :тора Т-15С

Тип канатной установки

Высока мачты Протяженность трассы Груз олодьемнос ть Регин работы

Род груза

Средгяя скорость движения каретки

Производительность

м

к

кН

однопролетная однопроле;

мобильная мобильная

7-9 . 10

до 40С 400

10 32

"на спуск" "на спус:

"на подъем" "на поды

хлысты или хлысты и.

сортименты сортимен1

м/с ■•1,3*3,5 1,343,5

мэ/смену 35*45 . 40*45

Схема канатной установки грузоподъемностью X) кН, смоьтиро-вш..ой.на самоходном шасси, трактора МТЗ-Ш представлена на рис. ?.

Рис. 7. Мобильная короткодистанпионная канатная установка на базе трактора типа ЫТЗ-80 /¡£ГЗ-62,МТЗ-100/: I - ибводной блок: 2 - тяговый канат; 3 - тыловая опора; 4 - грузозахватный орган; о - полуавтоматическая каретка; 6 - несущий канат; 7 - упор; Ь - грузоподъемный канат; 9 - мачта; 10 - полиспаст; П - барабан тягового каната; 12 - подпятник;,13 - барабан грузоподъемного каната; 14 - самоходный привод

- Основные узлы и схемы канатной установки защищены авторскими свидетельствами /31,23,24,25,26,29,39/.

Особенностья созданной конструкции канатной установки на базе трактора Т-150 К грузоподъемностью 32 кН, представленной на рис.8 является оригинальна компоновка узлов и приводных барабанов, что поэв лет самоходный привод, после установки мачты в рабочее положение, устанавливать в стороне от трассы несущего каната, повышая эффективность ее работы.

Для мобильных канатных'устанозок разработаны оригинальные полуавтоматические трелевочные каретки. Схемы и основные узлы кареток защищены авторскими свидетельствами /21,22,27,28,30,33/.

Рис. 8. Мобильная коротксдистаншонная канатная установка на базе трактора Т-150 Л:

Г- самоходный привод; 2 - тягаво-возвратный канат; 3- несущий канат; 4 - полуавтоматическая каретка; 5 - грузоподьешый канат; 6 - блок грузоподъемного каната; 7 - блок ыачты; 6 - полиспаст; 9 - растяжка; 10 - мачта; 21 - барабан несущего каната; 32 - разрывные муфты.

Мобильные канатные установки внедрены в Межгорском ЛК &ссоша ши ''Закарпатлес" две штуки, Сколевскоы ЛХЗ, -Свалявском ЛК - по од ной установке с подтвержденным экономическим эффектом 9,9 тыс^руб, в год на одну установку.

Стационарные канатные установки.

Для максимального удовлетворения упомянутых -требований созданы и проходят испытания шогопролетные канатные установки /13,34, 16,18,19,37,38,39/., рис.9.

Установка позволяет производись лодтрелевку древесины к трас сНК в любом местз без дополнительных механизмов, уменьшаются э] зионные процессы на лесосеке, повышается эффективность трелевки и техпика-безопасности.

в.

Рис. 9. Канатная установка с перемени-™ расположением привода: I - полиспаст; 2 - опора; 3 - разгрузочная площадка: 4 - нижний /пор; 5 - крайнее положение каретки; ь - растяжки; 7 - башмак; 3 - груз; 9 - несущий канат; 30 - самоотиепляющиеся захватные устройства: 12 - стопор верхний; 13 - грузоподъемный канат; 14-нал-равлятощий блок; 15 - вариант самолеремещания привода; 16 - приводная лебедка

Краткие технические характеристики,созданных установок талого типа, приведены в табл. 2'.

Таблица 2

Краткая техническая характеристика установок

Показатели

ед. изм

Данные

грузоподьем-'.грузоподъемность II) кН :ность 32 кН

1ротя«енность трассы Расстояние подтрелевки к НК Зко^сть спуска древесины Род груза Режим работы Вес каретки . 1роизводительность Гип каретки

м

м

м/с

м3/см

800 50 5

сортименты на "спуск"

450 • 35

полуавтоматическая

1000 50 7

сортименты на "спуск"

зюо

49-

полуавто- ■ матическся

Н

ъое установки проходят производственные испытания в Меасгор-ском ЛК Ассоциации "Закардатлес" с экономическим эффектом 16,6 тыс. руб. на одну установку.

Одна из схем полуавтоматической каретки представлена на рис И защицена авторскими свидетельствами /22,22,27,30,33,36,32,39/,

Риз. 10. Полуавтоматическая к аре и; а и "верхний" стопор."' а - каретка; б •• раздвижной захватный конус; I - подвеска,Л.- и га; 3 - пруйи№: 3 - двуплечий рычаг; 5 - рычаг; 6 - направпяш 7 - толкатель; Г) - тележка балансирнся; 9 - корпус; Ю - плечо чага конуса; 15 - захватный рычгг; 16 - нижняя часть коцуса-

Качатная уст давка для сбора древесины с площади лесосеки,

В работах /12,13,14,16,19/ обоснована и разработана конст] шя принципиально нов ор спаренной канатной .установки, позволяю г: не нарушая окологическую среду, транспортировать древесину, в I ностью подвешенном состоянии от пня к разгрузочной площадке с < тематическим перегрузом трелюемой пачки древесины в воздухе с < ной канатной установки на другую, ее узлы защищены авторскими < детельстоами /32,34,35,36,39/.3 таком варианте этот вопрос не шалск ни в СССР, ни за рубеком. Схемы канатной установки и пер

рузочного устройства представлены на рис. II.

ди лесосеки: I - промежуточное положение каретки с грузом: I - приподнял лебедка поперечной установки; 2 - несущий канат; 3 - каретка с захватным, рычагом; 4 - стопор; 5 - лыжа; 6 - несущий канат; 7 - грузоподъемная канат; 8 - тяговый канат; 9 -вспомогательная каретка; Го - подвеска; II - захватный конус; 12 - чокеры; 13 - груз; 14 - захватный рычаг; 15 - грузоподъемный канат поперечной установки. •

1 Краткая техническая характеристика устеловки: производительность, м3/сы - 70; грузоподъемность на реЙс.кН - 16; максимальная скорость перемещения груза, м/с - 3,5; длина трассы поперечной установки, м - до 200; длина'трассы транспортной установки, м - 1000. ¿'•-«омический эффект от использования в В.Бычковском Ш Ассоциации „ "Закарпатлес" составил 26,0 тыс. руб. в год.

Канатные установки на удлиненных лесосеках.

Для транспортирования древесины по трассам большой длины с поворотом в плане впервые разработан вариант спаренных транспортных, экологически чистых, установок с автоматической перепопкой пач-

ки древесты в воздухе с одной установки на другую /14,16,36/.

Краткая техническая характеристика: производительность, к3/см 30; грузоподъемность, кН - 32; максимальная скорость перемещения груза, м/с - 7; длина трассы сларенпой установки, м - 2000. Эконо мический эффект от использования в В.Бычковском ЛК составит 16,0 тыс .руб. в год.

Самостпеплявщиеся захватные устройства для канатных установс Значительная часть работ и авторских свидетельств /2,4,26,19 39/ посвящена разработке самоотцепляющихся захватных устройств /некоторые варианты их показаны на рис. 12/, позволяющие,без учас тия человека,производить автоматическую отцепку гибких стропов с груза не только на канатных установках, но и на всех видах погру зочно-разгрузочних механизмов.

Рис. 12. С^моотиеп^тачиеся захватные устройства для отцепки гибк

стропов ог груза: а/ саыоотиеплятацеесл чокерное устройство ПСГ-6,3/12.00; б/ грузозахватное устрой' ~во ПоГ-о,3/14.00д в/ самоотцепляющееся зах^-тное устройство ПСГ-5/12.00

В работах /2,4,39/ приведена классификация захватных устрой разработаны конструкции, составлены основные технические требова •Тфедьявляедае к конструкциям.Разработано, создано и испытано вариантов устройств различной грузоподъемности.

Краткая техническая характеристика некоторж самоотиепляющи устройств приведена в табл.5.

Таблица 3 Краткая техническая характеристика

~' : ¿¡ц. : " Варианты

Наименование . изм ;ПсГ-5/12.00 :ПСГ-6.3/14 :ПСГ-6,3/12.00

шка груза автомат. автомат. автомат,

га отиепки груза с 0,1 0,1 0,1

:а кг 2,5 3,9 3,1

¡оподьемность кН 0*100 С+50 0+50

Решением ведомственной комиссии в 1968 г. устройства рекомен-шы к внедрению и созданию опыгной партии по 500 штук в год.Выдает устройства сектор экспериментальных работ кф ГКТИ. Лодтвер-[ный экономический эффект от внедрения устройств превысил ш. руб.

ВЫВОДЫ

1. Анализ лесоэксплуатационных условий горных лесов Украин-

: Карпат показал, что для обеспечения, комплекса первичных треле-ю-транспортных.операций необходимо иметь: короткодисталиионные годные канатные установки, оборудованные индивидуальной мачтой., ,лной механизацией процесса ее установки в рабочее положение-; лные установки с перемещающимся вдоль трассы приводом и трелз-ю-транспортные канатные установки со сбором древесины в пол-'ыо подвешенном состоянии от пня к разгрузочной площадке.

2. Типа® трелевочно-транспортных короткодистаньнонннх устано-

иэ-за плохо развитой сети дорог в горных условиях, должен

печивать работу по двум технологическим схемам: "на спуск" и подъем", их грузоподъемность должна быть б кН, 16 кН, 32 кН.

3. Установлено, что короткодистаншонные канатнке установки

: должны быть мобильными, т.е. обеспечивать самоперебазировку и мальные трудозатраты для проведения их в.рабочее состояние.

4. Доказано, что все канатные установки должны быть оборудо-: самоотиепляющимися захватными устройствами для автоматической пки гибких стропов от груза на разгрузочной площадке /рис.12/.

5. Определено, что усилие торможения в тяговом канате ЬИУ следует определять /зависимости 4 и б и график рис. 2/ в зависимости от скорости движения грузовой каретки и тормозного пути: гг скорости V а величина тормозного пути ^.должна составить^5 при V' 1М/с-$ъ 2, 5#/при у= Ъм/с - 5Т& I, ън; при V = Щс-Б^ и, 5 М.

6. Выявлено, что на величину коэффициента динамичности суще ственное влияние оказывает жесткость упора и скорость движения г аовой каретки.

7. Получены зависимости /Г7,1Ь,19 и графики рис.4/ для олре, ления коэффициента динамичности.

£, Установлено, что дм обеспечения эйфективности и безопас ности работы ГКУ жесткость стопорного устройства необходимо опре, лять в зависимости от скорости движения грузовой каретки/зависим ти 21 или по графику рис.5/;при V- Ы*/с жесткость упора —

\к?Н/м; при 3 м/с-С,* 4 • Ю3 '+ б при Уш 2м/сС3= 8 • Ю3 12 •

5. В момент подхода каретки с грузом до упора ее скорость н должна преяьшать 4 м/с; при У* А м/с следует применять специальны конструкции кареток /рис. ■ 10/.

10. Для определения параметров несущего каната Ы-СУ предлсне: круговая номограмма, созданная в виде инженерного прибора /рис.6,

11. На основе выполненных исследований разработаны и сданы эксплуатацию:

мобильнаякороткодисталпионная самоходная канатная установи грузоподъемностью л) кН с длиной пролета 400 м на базе трактора :па МТЗ-ЬО-З .устаноеки/Межгорский М- 2 вт, .Сколевский ЖЗ - I ит

мобильная короткод! анционная самоходная канатная установи Грузоподъемностью 32 кН с длиной пролета 400 м на Сазе трактора Т - 15о К /Свалявский Ж/;

впервые созданная спаренная установка для сбора дтэевеакны пло4эди лесосеки и автоматическим перегрузом трелюемой лачки дре весины с поперечной установки на транспортную и транспортировкой

от пня к разгрузочной площадке в полностью подвешенном состояв™ и Бычковсний Ж/;

спаренная транспортная канатная установка с автоматическим ле-грузом транспортируемой пачки древесины на удлиненных трассах ле-сек /В. Бычковский Ж/;

канатная установка с- переменным расположением привода и под-елевкой древесины вдоль трассы Ш грузоподъемностью 10 кН / Меж— рский Ж/;

канатная установка с переменным расположением привода и под-елевкой древесины вдоль трассы НК грузоподъемностью 32 кН / Мея-рский Ж/;

созданный типажный'ряд самоотцепляющихся захватных устройств я отиепки гибких стропов от груза, нашел широкое применение не лько на канатных установках, но и на всех видах погрузочно-раз-узочных механизмов лесных предприятий Украины, РСФСР, морских и чных портах с подтвержденным экономическим э(Мектом более 2 млнруб.

12. Общий экономический эффект от внедрения гаммы созданных натных установок на лесосеках Украинских Карпат составит и9,3 тыс.руб.

Содержание диссертации опубликовано в работах

•Всего по теме диссерташи опубликовало 31 печатная- работа и лучено 68 авторских свидетельств на изобретения. Основными рабо-ми являются:

I. Савицкий Ю.Г..Скобей В.З..,Бадёра Й.С.,Литвинчук Е.Н.Канат-е системы на лесозаготовках в горных условиях, - Обз.информ.:• ИШЖлёспром.Лесоэксплуатация и лесосплав,МО,Москва, 1964, с.46.

2;Бадера Й.С., СкобейВ.В, Самоогиепляющиеся захватные ус-ойства на погрузке и разгрузке древесины, - Обз. информ.: ИПИУяеспром.Лесоэксплуатация и лесосплав,,f7,Москва, 1963,с. 26.

3. Скобей В.В..Гарькуша В.Н.,Бадера й.С.-,Савиихий Ю.Г., Лит-нчук E.H. Оборудование и механизмы для трелевки леса в горных ловиях, - Обз.информ.: ВНИПИоИлеспром. Лесоэксплуатация и лесос-¿>в, №3, Москва, IS82, с.32.

4. Бадера Й.С. Самоотцеплящийся крок, -Информ.лист.}» 1,19&4„ 4; )®'65-fc9, 1965,с.4; »61, 1983, с.6; № 66-071, 19с6, с. 4; 235-91, 1991, с. 4; » 67-057,1967, с.4; # 67-036, 1967,с.4.

.5. Бадера И.С.,Иорозович Б.И..Технологические схемы применение самоходных канатных установок на рубках ухода,в кн.:Тез, докл. "Ко» плексное использование древесного сырья и внедрение безотходной те> иологяи в лесной к деревообрабатывающей промышленности", ПКТИ, Ивано-Франковск, 1965.с.48.

6. Скобей В.В., Савиикий Ю.Г., Бадера И.С., Морозович Б.И. Лесозаготовки в горных условиях. Обз. инфсрм.: ЕНИПЙсйлеспром, }' 6. Лесоэксплуатация и лесосплав, ЗЭ85, с,52.

7. Бодэра Й.С..Морозович Б.И.Перспективы применения мобильных канатные установок при освоении горных лесосек, - В кн.:Тез.докл. . конференции "Перспективы развития лесной и деревообрабатывающей промышленности в соответствии с основными направлениями экономического и содигльного развития СССР на 3586-90гг.Свалява, 1966,с.22-23

8. Мартыншв М.П., Бадера И.С. Разработка схем и выбор оптимальных параметров установок для подтрелевки и транспортирования древесины в горных условиях, - В кн.,Тез.докл. конференции "Перспективы развития лесной и деревообрабатывающей промышленности в соответствии о основными напсавлениями экономического и социального развития СССР на TS86-9Û гг.", Свгляза, 3986, с.30-31.

9. Бадера И.С., Мартынцив М.П. Определение предельного значения тормозного цути грузовой каретки мобильной короткодистаниион-ной установки из услоеия безопасности работы, - 3 сб.: Лесное хозяйство, лесная, бумажная и деревообрабатывающая промышленность. Киев: Еедхвельник, 1987, вып. 38, с.54-56.

30. Скобей В.В.,Савицкий Ю.Г.,Бадера И.С Дурчин И.В. Малины и механизмы для трелевки леса при кесплопных рубках в горной местности, - 0-;;з.информ.,ШШИс-Илеспром, Р 3, Москва, 1967, с.44.

13. Бадера К.С.Обоснование параметров и создание мобильной ко-роткодястанкионной канатной установки для условий Украинских Кар-лат, - В Тез.докл.конференции в Ивано-Франковске "Научно-техни ческий прогресс и техническое перевооружение предприятий лесной деревообрабатывающей промышленности в ХП пятилетке", Иванс-ФранлРВ 1987, с.4L

32. Мартыниив И.П., Лысык Б.В., Бадера И.С.Перспективы использования спаренных к латных установок для освоения буковых лесов в горных условиях, - В кн.:Тез.докл.Всесоазного научно-технического совещания "Дути улучшения использования лесосырьевых ресурсов букг 25-26 мая 1966, Москва, .3, о. 128-132.

Го. Бадера И.С. Новые прогрессивные канатные установки для транспорта древесины в горных условиях., - В кн.Тез.докл.ка У Всесоюзной конференции "Механизация и автоматизация переыестительных работ на предприятиях лесного комплекса"25-27 октября 19Ш,Москва, с.З :-120.

34. Белая Н.М.,Мартыниив il.П.,Бадера Й.С. Новые прогрессивные канатные установки для транспортирования древесины в горных условиях, -В сб.:Лесное хозяйство,лесная,бумажная и деревообрабатьтею-

г промышленность. Киев: Будгвельник,1990, вып. 21, с.38-43.

15. Бадера И.С.Динамическое нагружение несущего каната кобн::ь-t подвесной установки в момент стопорения каретки, - В оское зяйство, лесная, бумажная и деревообрабатигапл'.цая прокыаяоннссть. ;в: Будгвельник, i960, вып. 20, с.38-42.

16. Бадера И.С. Соверыенствованиэ кснструкпий канатных усгачо-с, - 3 нн.:Теэ.докл. на научно-технической конференции "Ссрср-лен-ювание ресурсосберегающих технологий и охраны округа;:,.г,1ей среды ¡(¡промышленных предприятий" 5-6 декабря 1990, Иэано-5рал::озок;

t. 1,с.4.

17. Бадера И.О. Прибор для определения параметров однопролет-

I канатной установки, - В кн.,Тез.докл.,а назчно-техничрско?. кон->енши "Совершенствование ресурсосберегающих технологий и охраны ¡ужающей среды лесопромышленных предприятий"5-6 декабря 13л), но-Франковск, вып. I.e.54.

18. Кое тун Р.И. ,Вад,ера И.С.Канатная .устзновкз. ч^ расположением привода,- В кн.»Тез.докл.на научно-технической ференши "Совершенствование ресурсосберегающих технологий и ох-

ы окружающей среды лесопромышленных предприятий 5-6 декабря 1990'; но-5ралковск, вып. I, с.53.

19. Бадера И.С. Обоснование параметров и разработка конструх-системы новых канатных установок, - В кн.Тез.докл.на научно-

^ической конференции "Научно-технический прогресс в лесной и де-эобрабатыващей промышленности 11—13 июня 1591, Киев.

20. Бздера И.С. "Исследовать и разработать технологии и мобиль-короткодистаншокну канатную установку для трелевки древесины >рньгх склонов Карпат на базе трактора ЫТЗ-80"Отчет

зЗО .32002.5, № го с .регистрации 01.83.0054.624, темы 08-1308-83. . 02.67.005829, Р заказа 63401. с.164. ,21. A.c. 126162I /СССР/ Трелевочная каретка /Скобей В.В., гьский И.В., Бадера И.С. - Опубл.. в Б.И. 1986, !* 37

22. A.c. 12Э6459 /СССР/ Трелевочная каретка подвесной канат.юй ¡ги /Бадера И.С.,Скобей В.В., ХомаР.В., ¡«артыншв М.П., Мороъо-Б.И. - Опубл. в Б.И., 1987, ТО.

23. A.c. I29I47I /СССР/ Канатная установка для трелевки дрезе-/ Бадера И.С., Скобей В.В. Матзтыниив М.П.,Турчин й.З. - Опубл. И., 1967, Г 7.

24. 1299673 /СССР/ Канатная .установка/ Бадера Л.С., Мартын-М.,.., Петрушка В.А. - Опубл. в Б.И., I9P7, " 12.

25. A.c. I28I470 /СССР/ Канатная установка для трелевки дроэе-/ Бадера И.С., Скобей В.В., Мартынпив ¡Л.П., Морозовкч В.к^-

л. в Б.И., 1987, Г 7.

26. A.c. 1344654 /СССР/ Зоздушьо-грелевочная установка/ Баде-.С., Хома Р.З., Мартыншз М.П. - Опубл. в Б.И. Ко?, Г 38.

. A.c. 1350184 /СССР/ Трелевочная каретка подвесной канатной ^и/Бодера И.С., Хома Р.З., Мартынпив M.Ii., ГомонаГ; В.В.

.\'.;р:г,,.:::ч Б.И.,£ц»»зсхкг й.Д. - Опубл.в Б.И. ,1967, Г 45.

2с. A.c. 135552? /СССР/ Трелеворнья каретка подвесной канат* jl.<.v .XV./ Е-ад'-рс: ii.C., СкйбеЯ B.B., Хока P.B., Мартннпиз «f.П., Гомс нал ВМ. - '„луб,-, з Б.И., 1967. Г 44.

,29. A.c. 1158521 /СССР/ Канатная установка/ Бгдера И.О., C;:c6ci: 3.3., 2ома Р.З. - Опубл. в Б.И., 1065, Г 20.

2'--. A.c. II62G&J /СССР/ Тролегочная каретка подвесной какая-дср«г;:..£гг.г.хг й.С.Дска Г.В.,*Лартыншв Ii.П.-Опубл.в Б.И.,1985, !,*

31. А,с .1214513 /ССОР/Кенатная устшовг.а для трелевки древес ко/ Бсдирг Л.С..Скобей В.В,,Петрупка З.В. - Опубл.в Б.И.,1960, Г

32. A.c. 1386505 /СССР/ Воздушно-трелевочная установка/Баде] ¿I.C., Скобой 3.В.,лога Р.З., «Цртыникв М.П..Гоконай В.В. - Опубл. з Е.И., 1966. " 13.

S3. A.c. I416I3Ö /СССР/Трелевочная каретка подвесной канатне дорог:;/ Бэдера И.О., Хома Р.В. - Оцубд. в Б. И, ,1966, Ji 31.

24. A.c. 1440778 /СССР/ Зоздуино-трелевочнея установка/ Баде ра И.О., АоиаР.В., фплат Т.LI. - Овубл. в Б.И., В68, )' 44.

25. A.c. 1474040 /СССР/ Спаренная воздупно-трелевочная уста-ковко/ Бздера К.С., Хоыа Р.В., Кркатвпович В.И., Турчкн И.В. -

О дуб л. г; Б.iL, 19 83, 15.

Зо. A.c. 1477599 /СССР/ Спаренная воздушно-трелевочная устш к а/ Бадетза 'A.Z., Хезкович И.В., -Хома P.E., Лысьи Б.В. - Опубл.в в Б.И.', 1969, 17.

37. A.c. 1576381 /СССР/ Воздушно-трелевочная установка/ Вад| ра И.О., Хорков В.Л., Хока P.S. - Опубл. в Б.И., 1990, F 25.

35. A.c. 1641652 /СССР/ Наклонная подвесная канатная дорога Бадера И,С., Хока Р.Б.,Печер И.И..Иартыниив М.П. - Опубл. з Б .И.

-^.лт 2-.

Бсдера 'Л.С. Саыоотцепяяицееся захватное устройство,а.с. 1235809; 1278283; Ю79593;Ю79ЭЭ5;. 1079592; Ю8П10; 1216125; 1379220; 1495261; 1495263; 1017641; TO73I7S; 925431; S43050; 955946; 742340; 779260; 680944; 935434

39. 122Т165; 1137054; '1079594; /СССР/.

;.«j.:utcuu<. к Печати .-",/■ ,'а .^i Ь? 4-ормвТ 60xS4 I/Il.

типографский W I. Офсетная лечить. Пвч.л. У О Заказ .?- ?арая {(О

ilu-öiCKtu кГЦНГл, .-»¿üCOO, г.Льио»», уя.700-дв1мя Львова, 5>7.

i : ..IIJ-HII: Лььиьскйго üTüHTU.